KR101746241B1 - 기판처리 시스템, 기판홀더, 기판홀더쌍, 기판접합장치 및 디바이스의 제조방법 - Google Patents

Abstract

한 쌍의 기판홀더를 이용하여 반도체기판을 적층시키는 경우에, 반도체기판을 얹어 놓는 영역으로의 먼지의 유입을 억제할 수 있는 기판처리 시스템을 제공한다. 기판처리 시스템은, 제1 기판을 유지하는 제1 기판홀더와 제2 기판을 유지하는 제2 기판홀더를 서로 마주 보게 하여 제1 기판과 제2 기판을 끼워 지지하는 기판홀더 시스템과, 기판홀더 시스템을 유지하는 처리장치를 포함하고, 기판홀더 시스템 및 처리장치 중 적어도 한쪽에, 제1 기판과 제2 기판을 끼워 지지하는 영역으로의 먼지의 유입을 억제하는 먼지유입 억제부를 구비한다. 기판홀더 시스템은 어느 하나의 기판홀더에 기판을 유지하는 영역으로의 먼지의 유입을 억제하는 먼지유입 억제기구를 마련해도 된다.

Description

기판처리 시스템, 기판홀더, 기판홀더쌍, 기판접합장치 및 디바이스의 제조방법 {SUBSTRATE PROCESSING SYSTEM, SUBSTRATE HOLDER, SUBSTRATE HOLDER PAIR, SUBSTRATE JOINING APPARATUS AND DEVICE MANUFACTURING METHOD}

본 발명은 기판처리 시스템, 기판홀더, 기판홀더쌍, 기판접합장치 및 디바이스의 제조방법에 관한 것이다.

각각에 소자, 회로 등이 형성된 반도체기판을 적층하여 제조된 적층형 반도체장치가 있다. 반도체기판을 적층하는 경우에는, 기판홀더에 유지된 한 쌍의 반도체기판을 반도체회로의 선폭(線幅) 정밀도로 정밀하게 위치결정하여 적층한 후, 기판 전체를 가열, 가압하여 접합시킨다. 이 때, 한 쌍의 반도체기판을 위치결정하는 위치결정장치와, 가열 가압하여 항구적인 접합을 실현하는 가열가압장치가 이용된다.

[특허문헌 1] 일본국 특개평11-261000호 공보 [특허문헌 2] 일본국 특개2005-251972호 공보 [특허문헌 3] 일본국 특개2007-115978호 공보

2매의 반도체기판을 적층하는 경우, 서로 대향하는 반도체회로영역 사이에 먼지가 끼어 들어가 버리면, 비록 약간이라도 회로동작에 불량을 초래한다. 또, 가열 가압이 국소적으로 불충분하게 되어, 접합강도 부족을 초래하기도 한다.

그래서, 본 발명의 하나의 측면에서는, 상기의 과제를 해결할 수 있는 「기판처리 시스템, 기판홀더, 기판홀더쌍, 기판접합장치 및 디바이스의 제조방법」을 제공하는 것을 목적으로 한다. 이 목적은 청구의 범위에서의 독립항에 기재한 특징의 조합에 의해 달성된다. 또 종속항은 본 발명의 더욱 유리한 구체적인 예를 규정한다.

본 발명의 제1 형태에 의한 기판홀더는 기판을 유지하는 영역으로의 먼지의 유입을 억제하는 먼지유입 억제기구를 구비한다.

또, 본 발명의 제2 형태에서의 기판홀더는, 기판을 유지하는 유지면을 가지는 홀더본체와, 유지면의 기판유지영역의 외주부에 마련되는 결합부재를 구비하고, 결합부재 중 피결합부재와 대향하는 대향면에는 피결합부재와 점접촉 또는 선접촉하도록 볼록부가 형성된다.

또, 본 발명의 제3 형태에서의 디바이스의 제조방법은, 복수의 기판을 겹쳐 맞추어 제조되는 디바이스의 제조방법으로서, 복수의 기판을 겹쳐 맞추는 공정은 기판을 유지하는 유지면의 기판유지영역의 외주부에 마련되는 결합부재를 구비하고, 결합부재 중 피결합부재와 대향하는 대향면에 피결합부재와 점접촉 또는 선접촉하도록 볼록부가 형성된 기판홀더에, 복수의 기판 중 적어도 하나의 기판을 얹어 놓는 스텝을 포함한다.

또, 본 발명의 제4 형태에서의 기판처리 시스템은, 제1 기판을 유지하는 제1 기판홀더와 제2 기판을 유지하는 제2 기판홀더를 서로 마주 보게 하여 제1 기판과 제2 기판을 끼워 지지하는 기판홀더 시스템과, 기판홀더 시스템을 유지하는 처리장치를 포함하는 기판처리 시스템으로서, 기판홀더 시스템 및 처리장치 중 적어도 한쪽에, 제1 기판과 제2 기판을 끼워 지지하는 영역으로의 먼지의 유입을 억제하는 먼지유입 억제기구를 구비한다.

또, 본 발명의 제5 형태에서의 기판처리 시스템은, 제1 기판을 유지하는 제1 기판홀더와 제2 기판을 유지하는 제2 기판홀더를 서로 마주 보게 하여 제1 기판과 제2 기판을 끼워 지지하는 기판홀더 시스템과, 기판홀더 시스템을 유지하는 처리장치를 포함하는 기판처리 시스템으로서, 제1 기판홀더에 마련되는 피결합부재와, 피결합부재에 대향하여 제2 기판홀더에 마련되는 결합부재를 구비하고, 기판홀더 시스템이 처리장치에 유지되었을 때에, 결합부재와 피결합부재의 접촉면이 제1 기판과 제2 기판의 접합면보다도 중력방향에 대해서 아래쪽에 위치한다.

또, 본 발명의 제6 형태에서의 디바이스의 제조방법은, 복수의 기판을 겹쳐 맞추어 제조되는 디바이스의 제조방법으로서, 복수의 기판을 겹쳐 맞추는 공정은 복수의 기판 중 제1 기판을 유지하는 제1 기판홀더와 복수의 기판 중 제2 기판을 유지하는 제2 기판홀더를 서로 마주 보게 하여 제1 기판과 제2 기판을 끼워 지지하는 기판홀더 시스템과, 기판홀더 시스템을 유지하는 처리장치를 포함하는 기판처리 시스템에 있어서, 기판홀더 시스템이 처리장치에 유지되었을 때에, 제2 기판홀더에 마련된 결합부재와 제1 기판홀더에 마련된 피결합부재의 접촉면이 제1 기판과 제2 기판의 접합면보다도 중력방향에 대해서 아래쪽에 위치하도록 제1 기판과 제2 기판을 유지하는 스텝을 포함한다.

또, 본 발명의 제7 형태에서의 기판홀더쌍은, 제1 기판을 얹어 놓는 제1 기판홀더와, 제2 기판을 얹어 놓는 제2 기판홀더와, 제1 기판과 제2 기판을 제1 기판홀더와 제2 기판홀더가 끼워 지지했을 때에, 제1 기판과 제2 기판의 방향으로의 먼지의 유입을 억제하는 먼지유입 억제기구를 구비한다.

또, 본 발명의 제8 형태에서의 기판홀더쌍은, 제1 기판을 얹어 놓는 제1 재치(載置)영역과, 제1 재치영역의 외주부에 마련된 제1 결합부를 가지는 제1 기판홀더와, 제2 기판을 얹어 놓는 제2 재치영역과, 제2 재치영역의 외주부에 마련된 제2 결합부를 가지는 제2 기판홀더와, 제1 재치영역과 제2 재치영역을 대향시켜, 제1 결합부와 제2 결합부를 결합시킨 상태에서, 제1 재치영역 및 제2 재치영역으로의 먼지의 유입을 억제하는 먼지유입 억제기구를 구비하고, 먼지유입 억제기구는 제1 기판홀더의 제1 재치영역과 제1 결합부와의 사이 및 제2 기판홀더의 제2 재치영역과 제2 결합부와의 사이 중 적어도 한쪽에 마련된다.

또, 본 발명의 제9 형태에서의 디바이스의 제조방법은, 복수의 기판을 겹쳐 맞추어 제조되는 디바이스의 제조방법으로서, 복수의 기판을 겹쳐 맞추는 공정은 제1 기판을 얹어 놓는 제1 재치영역과, 제1 재치영역의 외주부에 마련된 제1 결합부를 가지는 제1 기판홀더에 제1 기판을 얹어 놓는 스텝과, 제2 기판을 얹어 놓는 제2 재치영역과, 제2 재치영역의 외주부에 마련된 제2 결합부를 가지는 제2 기판홀더에 제2 기판을 얹어 놓는 스텝과, 제1 기판홀더의 제1 재치영역과 제1 결합부와의 사이 및 제2 기판홀더의 제2 재치영역과 제2 결합부와의 사이 중 적어도 한쪽에 마련되는 먼지유입 억제기구에 의해 제1 재치영역 및 제2 재치영역으로의 먼지의 유입을 억제하면서, 제1 결합부와 제2 결합부를 결합시켜 제1 기판홀더와 제2 기판홀더를 일체화시키는 스텝을 포함한다.

또, 본 발명의 제10 형태에서의 기판홀더는, 기판을 얹어서 반송되는 기판홀더로서, 기판을 얹어 놓는 재치영역을 표면에 가지는 홀더본체와, 재치영역의 외주부에 마련되고, 피결합부재와 결합하는 결합부재와, 홀더본체에서의 재치영역과 결합부재의 사이의 먼지포획영역에 매설(埋設)되어, 정전력을 발생시켜 먼지를 포획하는 먼지포획전극을 구비한다.

또, 본 발명의 제11 형태에서의 기판홀더는, 기판을 얹어서 반송되는 기판홀더로서, 기판을 얹어 놓는 재치영역을 표면에 가지는 홀더본체와, 홀더본체에서의 재치영역보다 기판홀더의 반송방향 측에 있는 먼지포획영역에 매설되어, 정전력을 발생시켜 먼지를 포획하는 먼지포획전극을 구비한다.

또, 본 발명의 제12 형태에서의 디바이스의 제조방법은, 복수의 기판을 겹쳐 맞추어 제조되는 디바이스의 제조방법으로서, 복수의 기판을 겹쳐 맞추는 공정은 제1 기판을 얹어 놓는 제1 재치영역과, 제1 재치영역의 외주부에 마련된 결합부재를 가지는 제1 기판홀더에 제1 기판을 얹어 놓는 스텝과, 제2 기판을 얹어 놓는 제2 재치영역과, 제2 재치영역의 외주부에 마련된 피결합부재를 가지는 제2 기판홀더에 제2 기판을 얹어 놓는 스텝과, 제1 기판홀더의 제1 재치영역과 결합부재와의 사이 및 제2 기판홀더의 제2 재치영역과 피결합부재와의 사이 중 적어도 한쪽에 있는 먼지포획영역에 매설되어 있는 먼지포획전극에 통전(通電)하여 정전력을 발생시키면서, 결합부재와 피결합부재를 결합시켜 제1 기판홀더와 제2 기판홀더를 일체화시키는 스텝을 포함한다.

또, 본 발명의 제13 형태에서의 디바이스의 제조방법은, 기판의 상태에서 반송되어 제조되는 디바이스의 제조방법으로서, 기판을 반송하는 공정은, 기판을 얹어 놓는 재치영역을 가지는 기판홀더에 기판을 얹어 놓는 스텝과, 재치영역보다 기판홀더의 반송방향 측에 있는 먼지포획영역에 매설되어 있는 먼지포획전극에 통전하여 정전력을 발생시키면서 기판홀더마다 기판을 반송하는 스텝을 포함한다.

또, 본 발명의 제14 형태에서의 디바이스의 제조방법은, 복수의 기판을 겹쳐 맞추어 제조되는 디바이스의 제조방법으로서, 복수의 기판을 겹쳐 맞추는 공정은, 기판을 유지하는 영역으로의 먼지의 유입을 억제하는 먼지유입 억제기구를 구비하는 기판홀더에 복수의 기판 중 적어도 하나의 기판을 얹어 놓는 스텝을 포함한다.

또, 본 발명의 제15 형태에서의 디바이스의 제조방법은, 복수의 기판을 겹쳐 맞추어 제조되는 디바이스의 제조방법으로서, 복수의 기판을 겹쳐 맞추는 공정은, 제1 기판홀더에 제1 기판을 얹어 놓는 스텝과, 제2 기판홀더에 제2 기판을 얹어 놓는 스텝과, 먼지유입 억제기구에 의해 제1 기판과 제2 기판의 방향으로의 먼지의 유입을 억제하면서, 제1 기판과 제2 기판을 제1 기판홀더와 제2 기판홀더에 끼워 지지하는 스텝을 포함한다.

또한, 상기의 발명의 개요는 본 발명의 필요한 특징의 모두를 열거한 것이 아니고, 이들의 특징군의 서브 콤비네이션도 또한 발명이 될 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 기판접합장치에서의 각 프로세스에서 발생할 수 있는 먼지 및 기판홀더 자신으로부터 발생할 수 있는 먼지에 대해서, 발생을 억제하며, 또는, 기판을 끼워 지지하는 영역으로의 유입, 부착을 방해하는 효과를 기대할 수 있다.

도 1은 기판접합장치를 개략적으로 나타내는 설명도이다.
도 2는 반도체웨이퍼를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 3은 제1 기판을 유지한 제1 기판홀더를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 4는 제2 기판을 유지한 제2 기판홀더를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 5는 기판홀더쌍 형성 직전의 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 6은 기판홀더쌍 형성 직후의 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 7은 마그넷 유니트를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 8은 마그넷 유니트의 다른 예를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 9는 흡착유니트의 판스프링을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 10은 판스프링이 탄성변형한 상태를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 11은 도 10에서 나타내는 판스프링의 변형상태에서, 흡착자를 포함하여 나타내는 사시도이다.
도 12는 흡착자에 구상(球狀) 볼록체를 배치한 예를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 13은 마그넷 유니트와 흡착유니트의 결합작용을 나타내는 단면도이다.
도 14는 마그넷 유니트와 흡착유니트의 결합작용을 나타내는 단면도이다.
도 15는 결합규제 유니트를 개략적으로 나타내는 종단면도이다.
도 16은 기판홀더쌍을 반송장치가 파지하는 상태를 개략적으로 나타내는 측면도이다.
도 17은 접합장치의 주요부를 개략적으로 나타내는 측면도이다.
도 18은 기판접합장치를 개략적으로 나타내는 설명도이다.
도 19는 반도체웨이퍼를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 20은 제1 기판을 유지한 제1 기판홀더를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 21은 제2 기판을 유지한 제2 기판홀더를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 22는 기판홀더쌍 형성 직전의 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 23은 기판홀더쌍 형성 직후의 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 24는 마그넷 유니트를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 25는 흡착유니트의 판스프링을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 26은 판스프링이 탄성변형한 상태를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 27은 도 10에서 나타내는 판스프링의 변형상태에 있어서, 흡착자를 포함하여 나타내는 사시도이다.
도 28은 마그넷 유니트와 흡착유니트의 결합작용을 나타내는 단면도이다.
도 29는 마그넷 유니트와 흡착유니트의 결합작용을 나타내는 단면도이다.
도 30은 결합규제 유니트를 개략적으로 나타내는 종단면도이다.
도 31은 기판홀더쌍을 반송장치가 파지하는 상태를 개략적으로 나타내는 측면도이다.
도 32는 접합장치의 주요부를 개략적으로 나타내는 측면도이다.
도 33은 제1 변형예로서의 먼지유입 억제기구를 구비하는 제1 기판홀더를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 34는 제2 변형예로서의 먼지유입 억제기구를 구비하는 제1 기판홀더를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 35는 제2 변형예로서의 먼지유입 억제기구를 구비하는 제2 기판홀더를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 36은 제2 변형예로서의 기판홀더쌍 형성 직후의 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 37은 제3 변형예로서의 먼지유입기구를 구비하는 마그넷 유니트의 외관 사시도이다.
도 38은 쉴드부를 장착한 마그넷 유니트가 흡착유니트에 접촉한 상태를 나타내는 단면도이다.
도 39는 기판접합장치를 개략적으로 나타내는 설명도이다.
도 40은 반도체웨이퍼를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 41은 제1 기판을 유지한 제1 기판홀더를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 42는 제2 기판을 유지한 제2 기판홀더를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 43은 기판홀더쌍 형성 직전의 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 44는 기판홀더쌍 형성 직후의 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 45는 마그넷 유니트를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 46은 흡착유니트의 판스프링을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 47은 판스프링이 탄성변형한 상태를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 48은 도 10에서 나타내는 판스프링의 변형상태에 있어서, 흡착자를 포함하여 나타내는 사시도이다.
도 49는 마그넷 유니트와 흡착유니트의 결합작용을 나타내는 단면도이다.
도 50은 마그넷 유니트와 흡착유니트의 결합작용을 나타내는 단면도이다.
도 51은 결합규제 유니트를 개략적으로 나타내는 종단면도이다.
도 52는 기판홀더쌍을 반송장치가 파지하는 상태를 개략적으로 나타내는 측면도이다.
도 53은 접합장치의 주요부를 개략적으로 나타내는 측면도이다.
도 54는 제1 변형예로서의 먼지포획영역을 구비하는 제1 기판홀더를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 55는 제2 변형예로서의 먼지포획영역을 구비하는 제1 기판홀더를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 56은 제3 변형예로서의 먼지포획영역을 구비하는 제1 기판홀더를 개략적으로 나타내는 평면도이다.

이하, 발명의 실시형태를 통해서 본 발명의 몇 가지의 측면을 설명하지만, 이하의 실시형태는 청구의 범위에 관한 발명을 한정하는 것이 아니고, 또 실시형태 중에서 설명되고 있는 특징의 조합 모두가 발명의 해결수단에 필수인 것이라고 한정되지 않는다.

(제1 실시형태)

도 1은 제1 실시형태에 관한 기판접합장치(1010)를 개략적으로 나타내는 설명도이다. 기판접합장치(1010)는 반도체웨이퍼인 제1 기판(1016)과, 이것에 적층하는 반도체웨이퍼인 제2 기판(1017)의 상대적 위치맞춤을 행하는 얼라이먼트 장치(1011)를 구비한다. 또, 얼라이먼트 장치(1011)에 의해 위치맞춤된 제1 기판(1016) 및 제2 기판(1017)을 서로 접합하는 접합장치(1012)를 구비한다.

제1 기판(1016)은 제1 기판홀더(1014)에 유지되어 있고, 제2 기판(1017)은 제2 기판홀더(1015)에 유지되어 있다. 얼라이먼트 장치(1011)에서는 제1 기판(1016)과 제2 기판(1017)이 위치맞춤되면, 제1 기판홀더(1014)와 제2 기판홀더(1015)는 이들을 끼워 지지하여 일체화되며, 기판홀더쌍(1018)을 형성한다. 구체적인 기판홀더쌍(1018)의 구성에 대해서는 후술한다.

기판접합장치(1010)는, 또한, 얼라이먼트 장치(1011)에서 일체화된 기판홀더쌍(1018)을 접합장치(1012)로 반송하는 반송장치(1013)를 구비한다. 또, 반송장치(1013)는 반도체웨이퍼, 기판홀더 단체(單體)로도 장치 사이를 반송할 수 있다. 반송장치(1013)는 기판홀더쌍(1018) 등의 파지물을 파지하는 파지부(1019)와, 회전, 신축동작에 의해 파지물을 소정의 위치에 이동시키는 암부(1020)를 구비한다.

도 2는 본 실시형태에 관한 반도체웨이퍼를 개략적으로 나타내는 평면도이다. 반도체웨이퍼인 제1 기판(1016), 제2 기판(1017)은 단일의 단결정 실리콘으로 이루어진 원형의 박판부재로 이루어지고, 그 일면에 복수의 회로영역(1021)이 만들어 넣어진다. 매트릭스 모양으로 구획 형성된 회로영역(1021)에는 트랜지스터, 저항체 및 캐패시터 등의 회로소자가 형성되어 있다. 회로소자는 리소그래피 기술을 핵심으로 하여, 박막형성기술, 에칭기술 및 불순물확산기술 등의 성형기술을 이용하여 형성된다. 또, 각각의 회로영역(1021)의 내부에는 얼라이먼트 마크가 마련되어 있다. 얼라이먼트 마크는 기판끼리의 위치맞춤에 이용되는 지표이다. 제1 기판(1016) 및 제2 기판(1017)의 각각에 마련되어 있는 복수의 얼라이먼트 마크는 그 설계좌표값이 개별적으로 메모리에 격납되어 관리되고 있다. 또한, 적층의 대상이 되는 반도체웨이퍼는 이미 적층되어 있어 또 다른 반도체웨이퍼를 겹쳐 쌓는 반도체웨이퍼라도 된다. 이 경우, 이미 적층되어 있는 회로층은 박화(薄化)공정을 거쳐 불필요한 두께가 제거되어 있는 것이 바람직하다.

도 3은 제1 기판(1016)을 유지한 제1 기판홀더(1014)를 개략적으로 나타내는 평면도이다. 제1 기판홀더(1014)는 홀더본체(1022) 및 흡착유니트(1030)를 가지고, 전체적으로는 제1 기판(1016)보다도 지름이 한층 더 큰 원판모양을 이룬다. 홀더본체(1022)는 세라믹스, 금속 등의 고강성 재료에 의해 일체 성형된다.

홀더본체(1022)는 제1 기판(1016)을 유지하는 영역을 그 표면에 구비한다. 이 유지영역은 연마되어 높은 평탄성을 가진다. 제1 기판(1016)의 유지는 정전력을 이용한 흡착에 의해 행해진다. 구체적으로는, 홀더본체(1022)에 매립된 전극에 홀더본체(1022)의 이면에 마련된 전압인가단자를 통하여 전압을 가함으로써, 제1 기판홀더(1014)와 제1 기판(1016)과의 사이에 전위차를 일으키게 하여, 제1 기판(1016)을 제1 기판홀더(1014)에 흡착시킨다. 또한, 제1 기판(1016)의 흡착면은 회로영역(1021)이 마련된 면과는 반대의 면이다.

흡착유니트(1030)는 제1 기판(1016)을 유지하는 표면에서, 유지한 제1 기판(1016)보다도 외측에 있는 외주영역에 복수 배치된다. 도면의 경우, 2개를 1세트로 하여 120도마다 합계 6개의 흡착유니트(1030)가 배치되어 있다. 구체적인 구성에 대해서는 후술한다.

도 4는 제2 기판(1017)을 유지한 제2 기판홀더(1015)를 개략적으로 나타내는 평면도이다. 제2 기판홀더(1015)는 홀더본체(1023) 및 마그넷 유니트(1031)를 가지고, 전체적으로는 제2 기판(1017)보다도 지름이 한층 더 큰 원판모양을 이룬다. 홀더본체(1023)는 세라믹스, 금속 등의 고강성 재료에 의해 일체 성형된다.

홀더본체(1023)는 제2 기판(1017)을 유지하는 영역을 그 표면에 구비한다. 이 유지영역은 연마되어 높은 평탄성을 가진다. 제2 기판(1017)의 유지는 정전력을 이용한 흡착에 의해 행해진다. 구체적으로는, 홀더본체(1023)에 매립된 전극에 홀더본체(1023)의 이면에 마련된 전압인가단자를 통하여 전압을 가함으로써, 제2 기판홀더(1015)와 제2 기판(1017)과의 사이에 전위차를 일으키게 하여, 제2 기판(1017)을 제2 기판홀더(1015)에 흡착시킨다. 또한, 제2 기판(1017)의 흡착면은 회로영역(1021)이 마련된 면과는 반대의 면이다.

마그넷 유니트(1031)는 제2 기판(1017)을 유지하는 표면에서, 유지한 제2 기판(1017)보다도 외측에 있는 외주영역에 복수 배치된다. 도면의 경우, 2개를 1세트로 하여 120도마다 합계 6개의 마그넷 유니트(1031)가 배치되어 있다.

마그넷 유니트(1031)는 제1 기판홀더(1014)의 흡착유니트(1030)와 각각 대응하도록 배치되어 있다. 그리고, 제1 기판(1016)을 유지한 제1 기판홀더(1014)와, 제2 기판(1017)을 유지한 제2 기판홀더(1015)를 서로 마주 보게 하여 흡착유니트(1030)와 마그넷 유니트(1031)를 작용시키면, 제1 기판(1016)과 제2 기판(1017)을 겹쳐 맞춘 상태에서 끼워 지지하여 고정할 수 있다. 이와 같이 끼워 지지되어 고정된 상태가 기판홀더쌍(1018)이다. 구체적인 구성 및 흡착의 작용 등에 대해서는 후술한다.

도 5는 얼라이먼트 장치(1011)에 있어서, 기판홀더쌍(1018)의 형성 직전의 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이다. 구체적으로는, 제1 기판(1016)을 유지한 제1 기판홀더(1014)가 얼라이먼트 장치(1011)의 제1 스테이지(1051)에 진공흡착 고정되고, 제2 기판(1017)을 유지한 제2 기판홀더(1015)가 얼라이먼트 장치(1011)의 제2 스테이지(1052)에 진공흡착 고정된 상태의 단면도이다. 특히, 도 3 및 도 4에서 나타내는 각각 A-A선에 따른 단면도를 나타낸다.

제1 스테이지(1051)는 제2 기판(1017)에 대해서 제1 기판(1016)을 적층하는 방향인 Z축방향과, Z축에 각각 직교하는 X축, Y축방향으로 이동할 수 있다. 얼라이먼트 장치(1011)는 제1 기판(1016)을 관찰할 수 있도록 얼라이먼트 장치(1011)에 배치된 제1 현미경과, 제2 기판(1017)을 관찰할 수 있도록 얼라이먼트 장치(1011)에 배치된 제2 현미경을 이용하여, 제1 기판(1016)과 제2 기판(1017)을 위치맞춤 한다.

구체적으로는, 각각의 현미경에 의해, 관찰대상이 되는 각 기판의 얼라이먼트 마크를 촬상하고, 촬상된 촬상데이터를 화상처리함으로써, 얼라이먼트 마크의 정확한 위치를 검출한다. 그리고, 대응하는 얼라이먼트 마크끼리의 위치편차량을 연산하고, 그 위치편차량에 따라 제1 스테이지(1051)를 이동시켜, 제1 기판(1016)과 제2 기판(1017)을 대향시킨다. 이것에 의해, 제1 기판(1016)의 회로영역(1021)의 각각이 제2 기판(1017)의 대응하는 회로영역(1021)의 각각에 대향한다. 또한, 위치편차량의 연산은, 예를 들면, 제1 기판(1016)의 복수의 얼라이먼트 마크와 제2 기판(1017)의 복수의 얼라이먼트 마크가 겹쳐 맞춰졌을 때에, 상호의 위치편차량이 가장 작아지도록 통계적으로 결정되는 글로벌 얼라이먼트법 등을 이용하여 연산된다.

제1 기판(1016)을 제2 기판(1017)에 대해서 위치맞춤을 행할 때, 즉, 제1 스테이지(1051)를 XY평면 내에서 이동시킬 때에는, 제1 기판(1016)과 제2 기판(1017)이 접촉하지 않도록, 양자 사이에 약간의 틈새를 형성한다. 이 상태에서 흡착유니트(1030)가 마그넷 유니트(1031)에 결합하지 않도록, 제2 스테이지(1052)는 복수의 결합규제 유니트(1053)를 구비한다.

결합규제 유니트(1053)는, 주로, 기둥 모양의 부재인 푸쉬핀(1054)과 이것을 구동하는 실린더부(1055)로 구성된다. 푸쉬핀(1054)은 신장위치에서 제2 기판홀더(1015)에 마련된 홀더삽통(揷通)구멍(1024)과, 이것에 일치하도록 위치맞춤되어 배치되어 있는 마그넷 유니트(1031)에 마련된 마그넷 삽통구멍(1032)의 내부를 통과하여, 그 선단이 마그넷 삽통구멍(1032)으로부터 돌출한다. 수납위치에서는, 실린더부(1055)의 내부에 그 일부가 수납되어, 각각의 삽통구멍으로부터 퇴피한다. 즉, 푸쉬핀(1054)은 각각의 삽통구멍의 내부에서 실린더부(1055)의 구동에 의해 Z축방향으로 진퇴한다.

도 5에 나타내는 바와 같은, 제1 기판(1016)과 제2 기판(1017)이 상대적으로 XY방향으로 이동될 수 있을 때에는, 푸쉬핀(1054)은 흡착유니트(1030)의 상면에 접촉하도록 신장위치로 제어되고, 흡착유니트(1030)의 마그넷 유니트(1031)로의 결합을 저지한다. 즉, 흡착유니트(1030)는 흡착자(1033)와 이것을 고정하는 판스프링(1034)으로 구성되지만, 판스프링(1034)이 탄성변형하여 흡착자(1033)가 마그넷 유니트(1031)에 결합하지 않도록, 푸쉬핀(1054)이 흡착자(1033)를 위쪽으로부터 내려 눌러, 판스프링(1034)의 탄성변형을 억제한다.

또한, 얼라이먼트 장치(1011)에 의한 제1 기판(1016)과 제2 기판(1017)의 위치맞춤은, 최종적인 미세조정단계에서는 푸쉬핀(1054)의 선단이 흡착유니트(1030)의 상면을 슬라이딩하는 정도의 이동량에서 실행된다. 그 이외의 단계인, 예를 들면 현미경에 의한 얼라이먼트 마크의 관찰단계에서는, 제1 기판(1016)과 제2 기판(1017)은 XYZ축방향에 상대적으로 크게 떨어진 상태가 되므로, 흡착유니트(1030)가 마그넷 유니트(1031)에 예기치 않게 결합하지는 않는다. 따라서, 푸쉬핀(1054)은 마그넷 유니트(1031)의 자력이 흡착유니트(1030)에 미치고, 또한, 양자의 결합을 규제하고자 할 때에, 신장위치로 제어되며, 그 이외일 때에는 수납위치로 제어된다.

도 6은 얼라이먼트 장치(1011)에서, 기판홀더쌍(1018)의 형성 직후의 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이다. 구체적으로는, 도 5의 상태로부터, 제1 기판(1016)의 표면과 제2 기판(1017)의 표면이 접촉하도록 제1 스테이지(1051)를 Z축방향으로 구동한 상태를 나타내며, 또한, 푸쉬핀(1054)이 수납위치로 제어되어, 흡착유니트(1030)가 마그넷 유니트(1031)에 결합한 상태를 나타낸다.

도 5의 상태로부터 도 6의 상태로 이행하는 과정에서, 제1 기판(1016)과 제2 기판(1017)이 위치맞춤되고, 결합부재인 마그넷 유니트(1031)와 피결합부재인 흡착유니트(1030)가 결합한다. 그리고, 제1 기판홀더(1014)와 제2 기판홀더(1015)가 일체화되어, 기판홀더 시스템으로서의 기판홀더쌍(1018)을 형성한다.

얼라이먼트 장치(1011)에서 Z축방향은 중력방향이며, 제1 스테이지(1051)는 제2 스테이지(1052)보다도 아래쪽에 위치한다. 그러면, 중력방향에 대한 각 면의 관계는 위에서 아래로 순서대로, 제2 기판홀더(1015)의 제2 기판(1017)의 유지면, 제2 기판(1017)과 제1 기판(1016)의 접합면, 제1 기판홀더(1014)의 제1 기판(1016)의 유지면이 위치하게 된다.

도 5의 상태로부터 도 6의 상태로 이행하는 과정에서, 푸쉬핀(1054)을 수납위치로 이동시키는 동작에 수반하여, 판스프링(1034)이 탄성변형하고, 흡착유니트(1030)가 마그넷 유니트(1031)에 결합한다. 이 때, 흡착유니트(1030)의 흡착자(1033)는 어느 정도의 충격을 수반하고 마그넷 유니트(1031)에 결합한다. 그래서 이 때의, 흡착자(1033)와 마그넷 유니트(1031)의 접촉면의 중력방향의 위치는 제2 기판(1017)과 제1 기판(1016)의 접합면보다 아래쪽에 위치하도록 설정한다. 바람직하게는, 제1 기판홀더(1014)의 제1 기판(1016)의 유지면보다도 더욱 아래쪽에 위치하도록 설정한다.

이와 같은 위치관계가 되도록 설정하면, 비록 흡착유니트(1030)와 마그넷 유니트(1031)의 결합충격에 의해서 먼지가 발생하여, 비산한다고 하여도, 먼지가 중력에 의해 낙하하여, 제1 기판(1016)과 제2 기판(1017)의 사이로 비집고 들어가지 않는 것을 기대할 수 있다. 즉, 기판 사이에 비집고 들어가는 먼지는 회로동작에 불량을 초래하며, 또한 접합강도 부족을 초래하기도 하지만, 상기와 같은 위치관계를 채용함으로써, 이와 같은 문제점을 회피하는 것을 기대할 수 있다.

또한, 제1 기판홀더(1014)의 제1 기판(1016)의 유지면보다도 아래쪽에 위치하도록 설정하면, 당해 면에서의 먼지의 부착도 억제할 수 있다. 이것에 의해, 반복 사용하는 제1 기판홀더(1014)를 깨끗한 상태로 유지할 수 있고, 다른 제1 기판(1016)을 얹어 놓는 경우에도 먼지가 끼어 들어갈 우려가 없다. 따라서, 접합장치(1012)에서의 접합불량, 제1 기판(1016)의 기울어짐 등을 회피하는 것을 기대할 수 있다.

또한, 기판홀더쌍(1018)이 형성된 후는, 기판홀더쌍(1018)은 제2 스테이지(1052)로부터의 진공흡착이 해제되고, 제1 스테이지(1051)에 의해서 인하되어, 반송장치(1013)에 의해 접합장치(1012)로 반송된다. 반송장치(1013)의 반송기구 및 접합장치(1012)의 접합공정에 대해서는 후술한다.

다음으로, 마그넷 유니트(1031)의 구성에 대해서 설명한다. 도 7은 마그넷 유니트(1031)를 개략적으로 나타내는 사시도이다. 마그넷 유니트(1031)는 자석(1036), 자석(1036)을 수용하여 지지하는 지지부(1035) 및 복수의 구상 볼록체(1041)를 구비한다.

지지부(1035)는 자석(1036)을 수용하는 원통 모양의 수용부를 가지고, 또, 제2 기판(1017)에 고정하는 나사를 관통시키는 나사구멍(1037)을 가진다. 지지부(1035)는, 예를 들면 탄소강 S25C에 의해 형성된다. 자석(1036)은 지지부(1035)의 수용부에 끼워 넣어지는 원기둥형을 이룬 영구자석이며, 예를 들면, 8N 정도의 크기의 자력을 가진다. 자석(1036)의 중심축에는 푸쉬핀(1054)을 삽입 통과시키는 삽통구멍(1038)이 마련되어 있으며, 이 삽통구멍(1038)에 접속하도록 지지부(1035)에도 삽통구멍(1039)이 마련되어 있다. 이 2개의 삽통구멍에 의해, 마그넷 삽통구멍(1032)을 형성한다.

지지부(1035)는 흡착자(1033)와 대향하는 대향면(1040)을 가진다. 그리고 대향면(1040)에는 적어도 3개의 구상 볼록체(1041)가 매설되어 있다. 구상 볼록체(1041)는 대향면(1040)에 마련된, 예를 들면 링 모양의 놋쇠인 고정부재(1042)를 통하여 압입(壓入)에 의해 매설되어 고정된다. 또는, 지지부(1035)의 대향면(1040)을 연삭 등에 의해 가공하여, 지지부(1035)와 일체적으로 구상 볼록체(1041)를 형성하도록 구성해도 된다.

이와 같이 구상 볼록체(1041)를 형성함으로써, 마그넷 유니트(1031)와 흡착자(1033)를 점접촉시킬 수 있다. 즉, 구상 볼록체(1041)에 의해서 가상적으로 형성되는 면이 흡착자(1033)와의 접촉면이 되므로, 양자의 접촉면적을 큰 폭으로 저감할 수 있으며, 따라서, 먼지의 발생도 최대한 억제할 수 있다.

도 8은 마그넷 유니트(1031)의 다른 예를 개략적으로 나타내는 사시도이다. 도 7의 마그넷 유니트(1031)와는 달리, 대향면(1040)에는 단면(斷面) 형상이 삼각형을 이루는 볼록부인 선상(線狀) 볼록체(1050)가 형성되어 있다. 선상 볼록체(1050)는 지지부(1035)의 대향면(1040)을 연삭 등에 의해 가공하여 지지부(1035)와 일체적으로 형성해도 되고, 별체로 형성하여 대향면(1040)에 고착하도록 구성하여도 된다.

이와 같이 선상 볼록체(1050)를 형성함으로써, 마그넷 유니트(1031)와 흡착자(1033)를 선접촉시킬 수 있다. 예를 들어, 단면 형상이 삼각형이면, 그 정점을 모서리로 하는 직선에 의해서 가상적으로 형성되는 면이 흡착자(1033)와의 접촉면이 되므로, 면접촉에 비해, 양자의 접촉면적을 큰 폭으로 저감할 수 있으며, 따라서, 먼지의 발생도 최대한 억제할 수 있다. 또한, 단면 형상은 삼각형에 한정하지 않고, 실질적으로 선접촉을 실현할 수 있는 형상이면 어느 형상이라도 된다. 또, 연삭가공 등에 의해서 접촉부에 약간의 평면부가 남았다고 해도, 실질적으로 선접촉으로 간주할 수 있다면 된다.

다음으로, 흡착유니트(1030)의 구성에 대해서 설명한다. 도 9는 흡착유니트(1030)의 판스프링(1034)을 개략적으로 나타내는 평면도이다.

판스프링(1034)은 제2 기판(1017)을 유지하는 제2 기판홀더(1015)의 유지면에 직교하는 방향으로 탄성을 가지는 탄성부재이며, 예를 들면, SUS631 등의 고강도 석출경화(析出硬化)형 스테인리스강에 의해 형성된다. 또, 판스프링(1034)은 중심 부근의 원형부(1043)와 귀 모양으로 돌출한 장착부(1044)로 이루어지며, 원형부(1043)의 직경은 22㎜이며, 두께는 0.1㎜이다.

원형부(1043)에는 서로 동일방향을 따라서 늘어나며, 또한 신장방향에 직교하는 방향으로 간격을 두고 배치되는 한 쌍의 슬릿(1046)이 형성되어 있다. 각 슬릿(1046)은 원형부(1043)의 중심으로부터의 거리가 서로 동일하다. 이 2개의 슬릿(1046)에 의해, 원형부(1043)의 중심 부근에 띠모양부(1048)가 형성된다. 띠모양부(1048)에는 원형부(1043)의 중심이 되는 위치에 흡착자(1033)를 고정시키는 관통구멍(1047)이 마련되어 있다. 마찬가지로, 장착부(1044)에는 판스프링(1034)을 제2 기판홀더(1015)에 고정하는 나사를 관통시키는 나사구멍(1045)을 가진다. 판스프링(1034)은 제2 기판홀더(1015)에 대해, 2개의 나사구멍(1045)이 제2 기판홀더(1015)의 둘레방향을 따르고, 또한, 슬릿(1046)의 신장방향이 제2 기판홀더(1015)의 대략 지름방향을 따르도록, 홀더본체(1023)의 외주영역에 배치된다.

도 10은 판스프링(1034)이 탄성변형한 상태를 개략적으로 나타내는 사시도이다. 구체적으로는, 판스프링(1034)에 고정된 흡착자(1033)가 마그넷 유니트(1031)에 흡인되어 결합했을 때의 변형상태를 나타낸다. 단, 도면에서 흡착자(1033)는 나타내고 있지 않다.

판스프링(1034)은 흡착자(1033)가 마그넷 유니트(1031)에 흡인됨으로써, 띠모양부(1048)가 관통구멍(1047)을 정점으로 하도록 부상하고, 이것에 수반하여, 원형부(1043)의 주변부 중 띠모양부(1048)와 접속되는 2개의 부분이 서로 가까워지도록 탄성변형한다. 이 때, 각 슬릿(1046)은 각각의 변형을 허용하도록 개구형상을 변형시킨다.

도 11은 도 10에서 나타내는 판스프링(1034)의 변형상태에서, 흡착자(1033)를 포함하여 나타내는 사시도이다. 흡착자(1033)는 관통구멍(1047)을 통하여, 나사 등의 체결부재에 의해 판스프링(1034)에 고정되어 있다.

흡착자(1033)는 강자성체에 의해 형성된다. 예를 들면, 탄소강 S25C에 의해 형성된다. 그리고, 흡착자(1033)에는 마그넷 유니트(1031)와의 접촉면에 완충 플레이트(1049)가 고정되어 있다. 완충 플레이트(1049)의 경도는 마그넷 유니트(1031)의 접촉면을 형성하는 부재의 경도보다도 작다. 예를 들면, 완충 플레이트의 재료로서는 Si계 재료 또는 수지계 재료가 이용된다.

또, 완충 플레이트(1049)는 흡착자(1033)에 대해서 교환할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다. 완충 플레이트(1049)는 마그넷 유니트(1031)의 접촉면과 접촉하고, 특히 구상 볼록체(1041), 선상 볼록체(1050)와 같은 볼록부가 마련되어 있는 경우에는 집중적인 응력을 받게 되므로, 충격을 흡수함으로써 오목해져, 깎임 등을 발생하는 경우도 있을 수 있다. 그래서, 일정기간의 사용마다 완충 플레이트(1049)를 교환한다. 완충 플레이트(1049)는 흡착자(1033)에 마련된 오목부에 끼워넣음, 또는 접착제 등을 이용한 접착에 의해 고정된다.

또한, 상기에서는, 마그넷 유니트(1031)의 지지부(1035)에 구상 볼록체(1041) 등의 볼록부를 마련하고, 이것에 대향하는 흡착자(1033)에 완충 플레이트(1049)를 마련하는 구성을 설명했다. 그러나, 결합부재인 마그넷 유니트(1031)와 피결합부재인 흡착유니트(1030)는 상대적 관계에 있으므로, 볼록부와 완충 플레이트(1049)의 형성장소는 역으로 하여도 된다.

그 예로서, 도 12에, 흡착자(1033)에 구상 볼록체(1041)를 배치한 경우의 사시도를 나타낸다. 마그넷 유니트(1031)의 지지부(1035)에 마련하는 경우와 마찬가지로, 적어도 3개의 구상 볼록체(1041)를, 예를 들면 링 모양의 놋쇠인 고정부재(1042)를 통하여 압입에 의해 매설한다. 또는, 연삭 등에 의해 가공하여, 흡착자(1033)와 일체적으로 구상 볼록체(1041)를 형성하도록 구성해도 된다. 이와 같이 구성한 경우는, 반대로, 마그넷 유니트(1031)의 지지부(1035)에 완충 플레이트(1049)를 마련한다.

단, 볼록부와 완충 플레이트(1049)의 형성장소를 역전시키는 경우라도, 흡착자(1033)와 마그넷 유니트(1031)의 접촉면의 중력방향의 위치는 제2 기판(1017)과 제1 기판(1016)의 접합면보다 아래쪽에 위치하도록 설정한다. 바람직하게는, 제1 기판홀더(1014)의 제1 기판(1016)의 유지면보다도 더욱 아래쪽에 위치하도록 설정한다.

도 13은 마그넷 유니트(1031)와 흡착유니트(1030)의 결합작용을 나타내는 단면도이다. 특히, 도 3 및 도 4에서 나타내는 각각 B-B선에 따른 단면도를 나타낸다. 단, 제1 기판(1016), 제2 기판(1017) 및 푸쉬핀(1054) 등의 기재는 생략하고 있다. 도 13은 흡착자(1033)가 마그넷 유니트(1031)에 결합하기 전의 상태를 나타낸다. 또, 도 14는 도 13과 동일한 단면부에서 흡착자(1033)가 마그넷 유니트(1031)에 결합한 후의 상태를 나타낸다.

도시되는 바와 같이, 마그넷 유니트(1031)는 제2 기판홀더(1015)의 표면에 나사를 통하여 고정되어 있다. 또, 흡착자(1033)의 접촉면을 구성하는 완충 플레이트(1049)와 접촉하는 평면은 구상 볼록체(1041)의 정점에 의해 구성되는 가상적인 평면이며, 이 가상적인 평면은 제1 기판홀더(1014)의 제1 기판(1016)의 유지면보다 아래쪽에 위치한다.

즉, 제1 기판홀더(1014)에는 흡착유니트(1030)가 설치되는 영역에 대응하여, 제1 기판(1016)의 유지면보다 일단(一段) 낮은 면이 형성된 오목부(1025)가 마련되어 있다. 그리고, 구상 볼록체(1041)의 정점에 의해 구성되는 가상적인 평면은 제1 기판(1016)의 표면과 제2 기판(1017)의 표면이 접하는 상태에서는, 이 오목부(1025)의 공간 내에 위치한다.

오목부(1025)에는 흡착자(1033)의 상하이동을 허용하는 관통구멍(1026)이 마련되어 있다. 또, 제1 기판홀더(1014) 중 제1 기판(1016)의 유지면과는 반대의 면인 이면 측으로부터는 관통구멍(1026)의 주위에 오목부(1027)가 마련되어 있고, 이 오목부에 들어가도록 판스프링(1034)과, 판스프링(1034)을 제1 기판홀더(1014)에 대해서 고정하는 나사가 배치되어 있다.

도 13의 상태로부터 도 14의 상태로의 변화가 나타내는 바와 같이, 흡착자(1033)가 고정되는 띠모양부(1048)는 흡착자(1033)가 자석(1036)에 흡인됨으로써 탄성변형한다. 이 때, 장착부(1044)는 제1 기판홀더(1014)에 고정된 채로 있으므로, 판스프링(1034)은 제1 기판(1016)과 제2 기판(1017)을 끼워 지지하여 제1 기판홀더(1014)와 제2 기판홀더(1015)를 서로 끌어들이는 방향으로 가압하여 균형을 맞춘다.

도 15는 결합규제 유니트(1053)를 개략적으로 나타내는 종단면도이다. 결합규제 유니트(1053)는 마그넷 유니트(1031)에 대응하여 제2 기판홀더(1015)에 복수 배치되어 있다. 실린더부(1055)에는 실린더부(1055)의 내부의 기압을 조정하는 에어펌프(1056)가 접속되어 있다. 제어부는 에어펌프(1056)를 제어함으로써, 푸쉬핀(1054)을 진퇴시킨다. 즉, 푸쉬핀(1054)의 적어도 일부가 실린더부(1055)의 내부에 위치하는 수납위치와, 푸쉬핀(1054)의 선단(1057)이 완충 플레이트(1049)를 누르는 신장위치를 제어한다. 따라서, 푸쉬핀(1054)이 완충 플레이트(1049)를 누르는 가압력은 판스프링(1034)의 탄성력에 저항하는 크기를 가진다.

푸쉬핀(1054)의 선단(1057)은 완충 플레이트(1049)와 점접촉하도록, 구상으로 가공되어 있다. 또는, 구상 볼록체(1041)와 같은 구가 선단부에 별체로서 마련되어 있어도 된다.

도 16은 기판홀더쌍(1018)을 반송장치(1013)가 파지하는 상태를 개략적으로 나타내는 측면도이다. 반송장치(1013)는 암부(1020)와, 이것에 접속되는 파지부(1019)를 구비한다. 파지부(1019)는 기판홀더쌍(1018)을 아래쪽으로부터 지지하는 지지판(1062)과, 위쪽으로부터 누르는 누름판(1063)을 가진다. 지지판(1062)에는 기판홀더쌍(1018)을 진공흡착 고정하는 흡기구멍이 마련되어 있고, 이 작용에 의해 기판홀더쌍(1018)은 지지판(1062)에 고정된다.

누름판(1063)은 지지판(1062)의 단부에 마련된 지주(支柱)(1064)에 마련되며, 기판홀더쌍(1018)을 끼워 넣는 방향으로 진퇴할 수 있다. 누름판(1063)이 지지판(1062)에 고정된 기판홀더쌍(1018)에 가압력을 작용시킴으로써, 누름판(1063)과 지지판(1062)으로 기판홀더쌍(1018)을 끼워 지지할 수 있다. 반송장치(1013)는 이 상태에서 암부(1020)를 작동시킴으로써, 기판홀더쌍(1018)을 얼라이먼트 장치(1011)로부터 접합장치(1012)로 반송한다.

도 17은 접합장치(1012)의 주요부를 개략적으로 나타내는 측면도이다. 접합장치(1012)는 제1 기판홀더(1014)의 아래쪽에 배치된 하부 가압스테이지(1065)와, 제2 기판홀더(1015)의 위쪽에 배치된 상부 가압스테이지(1066)를 구비한다. 상부 가압스테이지(1066)는 하부 가압스테이지(1065)와 협동하여 기판홀더쌍(1018)을 가압하기 위하여, 하부 가압스테이지(1065)에 접근하는 방향으로 이동할 수 있다. 하부 가압스테이지(1065) 및 상부 가압스테이지(1066)의 내부에는 히터가 내장되어 있으며, 얹어 놓인 기판홀더쌍(1018)에 가압뿐만이 아니라, 가열도 행할 수 있다. 기판홀더쌍(1018)이 가압, 가열됨으로써, 제1 기판(1016)과 제2 기판(1017)의 서로 접촉한 전극끼리가 용착한다. 이것에 의해 제1 기판(1016)과 제2 기판(1017)의 각각 대응하는 회로영역(1021)이 접합된다.

이상 설명한 바와 같이, 흡착자(1033)와 마그넷 유니트(1031)의 접촉면적을 상대적으로 작게 함으로써 먼지가 끼여 들어가는 것이 적게 된다. 따라서, 흡착자(1033) 또는 마그넷 유니트(1031)의 접촉면에 부착한 먼지가 결합시의 끼어 들어감으로써 분쇄되어, 세분화되어 비산하는 것이 억제된다. 먼지의 세분화, 비산이 억제되면, 이들이 기판 방향으로 유입하는 것도 억제된다. 특히, 먼지가 분쇄되어 세분화되면, 기판홀더쌍(1018)의 반송시, 제1 기판(1016), 제2 기판(1017)의 착탈시 등의 동작시에 발생하는 풍압에 의해, 세분화된 먼지가 쉽게 날아오른다고 하는 문제가 발생하지만, 상기의 실시형태에서는, 이와 같은 문제가 생기기 어렵다. 또한, 끼여 들어가는 먼지를 감소시킬 수 있으면, 흡착자(1033)와 마그넷 유니트(1031)의 결합시에 이들의 접촉면이 깎이는 일도 억제할 수 있다. 따라서, 새로운 먼지 발생의 방지에도 유익하다.

(제2 실시형태)

도 18은 제2 실시형태에 관한 기판접합장치(2010)를 개략적으로 나타내는 설명도이다. 기판접합장치(2010)는 반도체웨이퍼인 제1 기판(2016)과, 이것에 적층하는 반도체웨이퍼인 제2 기판(2017)의 상대적 위치맞춤을 행하는 얼라이먼트 장치(2011)를 구비한다. 또, 얼라이먼트 장치(2011)에 의해 위치맞춤된 제1 기판(2016) 및 제2 기판(2017)을 서로 접합하는 접합장치(2012)를 구비한다.

제1 기판(2016)은 제1 기판홀더(2014)에 유지되어 있고, 제2 기판(2017)은 제2 기판홀더(2015)에 유지되어 있다. 얼라이먼트 장치(2011)에서는 제1 기판(2016)과 제2 기판(2017)이 위치맞춤되면, 제1 기판홀더(2014)와 제2 기판홀더(2015)는 이들을 끼워 지지하여 일체화되어, 기판홀더쌍(2018)을 형성한다. 구체적인 기판홀더쌍(2018)의 구성에 대해서는 후술한다.

기판접합장치(2010)는, 또한, 얼라이먼트 장치(2011)에서 일체화된 기판홀더쌍(2018)을 접합장치(2012)로 반송하는 반송장치(2013)를 구비한다. 또, 반송장치(2013)는 반도체웨이퍼, 기판홀더 단체로도 장치 사이를 반송할 수 있다. 반송장치(2013)는 기판홀더쌍(2018) 등의 파지물을 파지하는 파지부(2019)와, 회전, 신축동작에 의해 파지물을 소정의 위치에 이동시키는 암부(2020)를 구비한다.

도 19는 본 실시형태에 관한 반도체웨이퍼를 개략적으로 나타내는 평면도이다. 반도체웨이퍼인 제1 기판(2016), 제2 기판(2017)은 단일의 단결정 실리콘으로 이루어진 원형의 박판부재로 이루어지고, 그 일면에 복수의 회로영역(2021)이 만들어 넣어진다. 매트릭스 모양으로 구획 형성된 회로영역(2021)에는 트랜지스터, 저항체 및 캐패시터 등의 회로소자가 형성되어 있다. 회로소자는 리소그래피 기술을 핵심으로 하여 박막형성기술, 에칭기술 및 불순물확산기술 등의 성형기술을 이용하여 형성된다. 또, 각각의 회로영역(2021)의 내부에는 얼라이먼트 마크가 마련되어 있다. 얼라이먼트 마크는 기판끼리의 위치맞춤에 이용되는 지표이다. 제1 기판(2016) 및 제2 기판(2017)의 각각에 마련되어 있는 복수의 얼라이먼트 마크는 그 설계좌표값이 개별적으로 메모리에 격납되어 관리되고 있다. 또한, 적층의 대상이 되는 반도체웨이퍼는 이미 적층되어 있어 또 다른 반도체웨이퍼를 겹쳐 쌓는 반도체웨이퍼라도 된다. 이 경우, 이미 적층되어 있는 회로층은 박화공정을 거쳐 불필요한 두께가 제거되어 있는 것이 바람직하다.

도 20은 제1 기판(2016)을 유지한 제1 기판홀더(2014)를 개략적으로 나타내는 평면도이다. 제1 기판홀더(2014)는 홀더본체(2022) 및 결합부로서의 흡착유니트(2030)를 가지고, 전체적으로는 제1 기판(2016)보다도 지름이 한층 더 큰 원판모양을 이룬다. 홀더본체(2022)는 세라믹스, 금속 등의 고강성 재료에 의해 일체 성형된다.

홀더본체(2022)는 제1 기판(2016)을 유지하는 영역을 그 표면에 구비한다. 이 유지영역은 연마되어 높은 평탄성을 가진다. 제1 기판(2016)의 유지는 정전력을 이용한 흡착에 의해 행해진다. 구체적으로는, 홀더본체(2022)에 매립된 전극에 홀더본체(2022)의 이면에 마련된 전압인가단자를 통하여 전압을 가함으로써, 제1 기판홀더(2014)와 제1 기판(2016)과의 사이에 전위차를 일으키게 하여, 제1 기판(2016)을 제1 기판홀더(2014)에 흡착시킨다. 또한, 제1 기판(2016)의 흡착면은 회로영역(2021)이 마련된 면과는 반대의 면이다.

흡착유니트(2030)는 제1 기판(2016)을 유지하는 표면에서, 유지한 제1 기판(2016)보다도 외측에 있는 외주영역에 복수 배치된다. 도면의 경우, 2개를 1세트로 하여 120도마다 합계 6개의 흡착유니트(2030)가 배치되어 있다. 구체적인 구성에 대해서는 후술한다.

제1 기판홀더(2014)에는 제1 기판(2016)을 유지하는 영역과 각각의 흡착유니트(2030)와의 사이의 영역에 홀더본체(2022)를 관통하는 제1 관통구멍(2101)이 마련되어 있다. 제1 관통구멍(2101)은, 도면의 경우, 각각의 흡착유니트(2030)의 세트와 제1 기판(2016)을 유지하는 영역과의 사이에 각각 3개씩 마련되어 있지만, 예를 들면, 흡착유니트(2030)의 개수만큼 마련해도 되고, 흡착유니트(2030)의 세트의 형상에 맞추어 긴 구멍 형상으로 마련해도 된다.

도 21은 제2 기판(2017)을 유지한 제2 기판홀더(2015)를 개략적으로 나타내는 평면도이다. 제2 기판홀더(2015)는 홀더본체(2023) 및 결합부로서의 마그넷 유니트(2031)를 가지고, 전체적으로는 제2 기판(2017)보다도 지름이 한층 더 큰 원판모양을 이룬다. 홀더본체(2023)는 세라믹스, 금속 등의 고강성 재료에 의해 일체 성형된다.

홀더본체(2023)는 제2 기판(2017)을 유지하는 영역을 그 표면에 구비한다. 이 유지영역은 연마되어 높은 평탄성을 가진다. 제2 기판(2017)의 유지는 정전력을 이용한 흡착에 의해 행해진다. 구체적으로는, 홀더본체(2023)에 매립된 전극에 홀더본체(2023)의 이면에 마련된 전압인가단자를 통하여 전압을 가함으로써, 제2 기판홀더(2015)와 제2 기판(2017)과의 사이에 전위차를 일으키게 하여, 제2 기판(2017)을 제2 기판홀더(2015)에 흡착시킨다. 또한, 제2 기판(2017)의 흡착면은 회로영역(2021)이 마련된 면과는 반대의 면이다.

마그넷 유니트(2031)는 제2 기판(2017)을 유지하는 표면에서, 유지한 제2 기판(2017)보다도 외측에 있는 외주영역에 복수 배치된다. 도면의 경우, 2개를 1세트로 하여 120도마다 합계 6개의 마그넷 유니트(2031)가 배치되어 있다.

마그넷 유니트(2031)는 제1 기판홀더(2014)의 흡착유니트(2030)와 각각 대응하도록 배치되어 있다. 그리고, 제1 기판(2016)을 유지한 제1 기판홀더(2014)와 제2 기판(2017)을 유지한 제2 기판홀더(2015)를 서로 마주 보게 하여 흡착유니트(2030)와 마그넷 유니트(2031)를 작용시키면, 제1 기판(2016)과 제2 기판(2017)을 겹쳐 맞춘 상태에서 끼워 지지하여 고정할 수 있다. 이와 같이 끼워 지지되어 고정된 상태가 기판홀더쌍(2018)이다. 구체적인 구성 및 흡착의 작용 등에 대해서는 후술한다.

제2 기판홀더(2015)에는 제2 기판(2017)을 유지하는 영역과 각각의 마그넷 유니트(2031)와의 사이의 영역에 홀더본체(2023)를 관통하는 제2 관통구멍(2102)이 마련되어 있다. 제2 관통구멍(2102)은, 도면의 경우, 각각의 마그넷 유니트(2031)의 세트와 제2 기판(2017)을 유지하는 영역과의 사이에 각각 3개씩 마련되어 있지만, 예를 들면, 마그넷 유니트(2031)의 개수만큼 마련해도 되고, 마그넷 유니트(2031)의 세트의 형상에 맞추어 긴 구멍 형상으로 마련해도 된다. 제1 관통구멍(2101)과 제2 관통구멍(2102)은 먼지유입 억제기구를 구성하지만, 구체적인 작용에 대해서는 후술한다.

도 22는 얼라이먼트 장치(2011)에서, 기판홀더쌍(2018)의 형성 직전의 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이다. 구체적으로는, 제1 기판(2016)을 유지한 제1 기판홀더(2014)가 얼라이먼트 장치(2011)의 제1 스테이지(2051)에 진공흡착 고정되며, 제2 기판(2017)을 유지한 제2 기판홀더(2015)가 얼라이먼트 장치(2011)의 제2 스테이지(2052)에 진공흡착 고정된 상태의 단면도이다. 특히, 도 20 및 도 21에서 나타내는 각각 A-A선에 따른 단면도를 나타낸다.

제1 기판홀더(2014)는 제1 스테이지(2051)의 내부를 통과하여 표면에 연통하는 제1 흡기배관(2071)이 흡기장치(2075)에 의한 흡인력을 발휘하여, 제1 스테이지(2051)의 표면에 진공흡착 고정된다. 제1 흡기배관(2071)은 제1 스테이지(2051)의 표면에 대해서 복수로 분기하고 있으며, 제1 기판홀더(2014)의 이면을 넓고 균일하게 흡인한다. 흡기장치(2075)의 흡인력은 제1 밸브(2073)에 의해 조정되어, 제1 기판홀더(2014)의 착탈을 제어한다.

마찬가지로, 제2 기판홀더(2015)는 제2 스테이지(2052)의 내부를 통과하여 표면에 연통하는 제2 흡기배관(2072)이 흡기장치(2075)에 의한 흡인력을 발휘하여, 제2 스테이지(2052)의 표면에 진공흡착 고정된다. 제2 흡기배관(2072)은 제2 스테이지(2052)의 표면에 대해서 복수로 분기하고 있으며, 제2 기판홀더(2015)의 이면을 넓고 균일하게 흡인한다. 흡기장치(2075)의 흡인력은 제2 밸브(2074)에 의해 조정되어 제2 기판홀더(2015)의 착탈을 제어한다.

제1 스테이지(2051)는 제2 기판(2017)에 대해서 제1 기판(2016)을 적층하는 방향인 Z축방향과, Z축에 각각 직교하는 X축, Y축방향으로 이동할 수 있다. 얼라이먼트 장치(2011)는 제1 기판(2016)을 관찰할 수 있도록 얼라이먼트 장치(2011)에 배치된 제1 현미경과, 제2 기판(2017)을 관찰할 수 있도록 얼라이먼트 장치(2011)에 배치된 제2 현미경을 이용하여, 제1 기판(2016)과 제2 기판(2017)을 위치맞춤 한다.

구체적으로는, 각각의 현미경에 의해, 관찰대상이 되는 각 기판의 얼라이먼트 마크를 촬상하고, 촬상된 촬상데이터를 화상처리함으로써, 얼라이먼트 마크의 정확한 위치를 검출한다. 그리고, 대응하는 얼라이먼트 마크끼리의 위치편차량을 연산하며, 그 위치편차량에 따라 제1 스테이지(2051)를 이동시켜, 제1 기판(2016)과 제2 기판(2017)을 대향시킨다. 이것에 의해, 제1 기판(2016)의 회로영역(2021)의 각각이 제2 기판(2017)의 대응하는 회로영역(2021)의 각각에 대향한다. 또한, 위치편차량의 연산은, 예를 들면, 제1 기판(2016)의 복수의 얼라이먼트 마크와 제2 기판(2017)의 복수의 얼라이먼트 마크가 겹쳐 맞춰졌을 때에, 상호의 위치편차량이 가장 작아지도록 통계적으로 결정되는 글로벌 얼라이먼트법 등을 이용하여 연산된다.

제1 기판(2016)을 제2 기판(2017)에 대해서 위치맞춤을 행할 때, 즉, 제1 스테이지(2051)를 XY평면 내에서 이동시킬 때에는, 제1 기판(2016)과 제2 기판(2017)이 접촉하지 않도록, 양자 사이에 약간의 틈새를 형성한다. 이 상태에서 흡착유니트(2030)가 마그넷 유니트(2031)에 결합하지 않도록, 제2 스테이지(2052)는 복수의 결합규제 유니트(2053)를 구비한다.

결합규제 유니트(2053)는, 주로, 기둥 모양의 부재인 푸쉬핀(2054)과, 이것을 구동하는 실린더부(2055)로 구성된다. 푸쉬핀(2054)은 신장위치에서, 제2 기판홀더(2015)에 마련된 홀더삽통구멍(2024)과, 이것에 일치하도록 위치맞춤되어 배치되어 있는 마그넷 유니트(2031)에 마련된 마그넷 삽통구멍(2032)의 내부를 통과하여, 그 선단이 마그넷 삽통구멍(2032)으로부터 돌출한다. 수납위치에서는 실린더부(2055)의 내부에 그 일부가 수납되어, 각각의 삽통구멍으로부터 퇴피한다. 즉, 푸쉬핀(2054)은 각각의 삽통구멍의 내부에서 실린더부(2055)의 구동에 의해 Z축방향으로 진퇴한다.

도 22에 나타내는 바와 같은, 제1 기판(2016)과 제2 기판(2017)이 상대적으로 XY방향으로 이동될 수 있을 때에는, 푸쉬핀(2054)은 흡착유니트(2030)의 상면에 접촉하도록 신장위치로 제어되고, 흡착유니트(2030)의 마그넷 유니트(2031)로의 결합을 저지한다. 즉, 흡착유니트(2030)는 흡착자(2033)와 이것을 고정하는 판스프링(2034)으로 구성되지만, 판스프링(2034)이 탄성변형하여 흡착자(2033)가 마그넷 유니트(2031)에 결합하지 않도록, 푸쉬핀(2054)이 흡착자(2033)를 위쪽으로부터 내려 눌러, 판스프링(2034)의 탄성변형을 억제한다.

또한, 얼라이먼트 장치(2011)에 의한 제1 기판(2016)과 제2 기판(2017)의 위치맞춤은, 최종적인 미세조정단계에서는 푸쉬핀(2054)의 선단이 흡착유니트(2030)의 상면을 슬라이딩하는 정도의 이동량에서 실행된다. 그 이외의 단계인, 예를 들면 현미경에 의한 얼라이먼트 마크의 관찰단계에서는, 제1 기판(2016)과 제2 기판(2017)은 XYZ축방향으로 상대적으로 크게 떨어진 상태가 되므로, 흡착유니트(2030)가 마그넷 유니트(2031)에 예기치 않게 결합하지는 않는다. 따라서, 푸쉬핀(2054)은 마그넷 유니트(2031)의 자력이 흡착유니트(2030)에 미치고, 또한, 양자의 결합을 규제하고자 할 때에, 신장위치로 제어되며, 그 이외일 때에는 수납위치로 제어된다.

제1 흡기배관(2071)으로부터 분기하여 제1 스테이지(2051)의 표면에 연통하는 분기관의 일부는, 제1 연통관(2111)으로서, 제1 스테이지(2051)에 고정된 제1 기판홀더(2014)의 제1 관통구멍(2101)에 접속된다. 또, 제2 흡기배관(2072)으로부터 분기하여 제2 스테이지(2052)의 표면에 연통하는 분기관의 일부는, 제2 연통관(2112)으로서, 제2 스테이지(2052)에 고정된 제2 기판홀더(2015)의 제2 관통구멍(2102)에 접속된다. 또, 제1 흡기배관(2071)으로부터 분기하여 제1 스테이지(2051)의 표면에 연통하는 분기관의 다른 일부는, 제3 연통관(2113)으로서, 제1 스테이지(2051)에 고정된 제1 기판홀더(2014)의 판스프링(2034)의 이면 측의 공간에 접속된다.

도 23은 얼라이먼트 장치(2011)에서 기판홀더쌍(2018)의 형성 직후의 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이다. 구체적으로는, 도 22의 상태로부터, 제1 기판(2016)의 표면과 제2 기판(2017)의 표면이 접촉하도록 제1 스테이지(2051)를 Z축방향으로 구동한 상태를 나타내고, 또한, 푸쉬핀(2054)이 수납위치로 제어되어, 흡착유니트(2030)가 마그넷 유니트(2031)에 결합한 상태를 나타낸다.

도 22의 상태로부터 도 23의 상태로 이행하는 과정에서, 제1 기판(2016)과 제2 기판(2017)이 위치맞춤되고, 결합부재인 마그넷 유니트(2031)와 피결합부재인 흡착유니트(2030)가 결합한다. 그리고, 제1 기판홀더(2014)와 제2 기판홀더(2015)가 일체화되어, 기판홀더 시스템으로서의 기판홀더쌍(2018)을 형성한다.

얼라이먼트 장치(2011)에서 Z축방향은 중력방향이며, 제1 스테이지(2051)는 제2 스테이지(2052)보다도 아래쪽에 위치한다. 그러면, 중력방향에 대한 각 면의 관계는, 위에서부터 아래로 순서대로, 제2 기판홀더(2015)의 제2 기판(2017)의 유지면, 제2 기판(2017)과 제1 기판(2016)의 접합면, 제1 기판홀더(2014)의 제1 기판(2016)의 유지면이 위치하게 된다.

도 22의 상태로부터 도 23의 상태로 이행하는 과정에서, 푸쉬핀(2054)을 수납위치로 이동시키는 동작에 수반하여, 판스프링(2034)이 탄성변형하고, 흡착유니트(2030)가 마그넷 유니트(2031)에 결합한다. 이 때, 흡착유니트(2030)의 흡착자(2033)는 어느 정도의 충격을 수반하고 마그넷 유니트(2031)에 결합한다. 그래서 이 때의, 흡착자(2033)와 마그넷 유니트(2031)의 접촉면의 중력방향의 위치는 제2 기판(2017)과 제1 기판(2016)의 접합면보다 아래쪽에 위치하도록 설정한다. 바람직하게는, 제1 기판홀더(2014)의 제1 기판(2016)의 유지면보다도 더욱 아래쪽에 위치하도록 설정한다.

이와 같은 위치관계가 되도록 설정하면, 비록 흡착유니트(2030)와 마그넷 유니트(2031)의 결합충격에 의해서 먼지가 발생하여, 비산한다고 해도, 먼지가 중력에 의해 낙하하여, 제1 기판(2016)과 제2 기판(2017)의 사이로 비집고 들어가지 않는 것을 기대할 수 있다. 그런데도 일부의 먼지가 제1 기판홀더(2014)와 제2 기판홀더(2015)의 사이의 공간으로부터 제1 기판(2016) 및 제2 기판(2017)의 방향을 향하는 경우, 제1 관통구멍(2101) 또는 제2 관통구멍(2102)으로부터 이들의 먼지가 회수되는 것을 기대할 수 있다.

구체적으로는, 제1 연통관(2111)에 접속되어 있는 제1 관통구멍(2101) 및 제2 연통관(2112)에 접속되어 있는 제2 관통구멍(2102)은 모두, 흡기장치(2075)의 작용에 의해 흡기상태에 있고, 그 개구 부근의 공기를 흡입한다. 그리고, 흡착유니트(2030)와 마그넷 유니트(2031)의 결합충격에 의해서 발생한 먼지의 일부가 이들의 개구 부근을 통과하려고 할 때, 주위의 공기마다 어느 하나의 개구에 흡입되어 제1 흡기배관(2071) 또는 제2 흡기배관(2072)에 회수된다. 즉, 발생한 먼지는 제1 기판(2016)과 제2 기판(2017)의 사이로 비집고 들어가지 않고, 그 전에 회수되는 것을 기대할 수 있다. 기판 사이에 비집고 들어가는 먼지는 회로동작에 불량을 초래하여, 또한 접합강도 부족을 초래하기도 하지만, 상기와 같은 구성을 채용함으로써, 이와 같은 문제점을 경감할 수 있다.

또한, 판스프링(2034)의 이면 측의 공간에는 제3 연통관(2113)이 접속되어 있고, 제3 연통관(2113)으로부터도 흡착유니트(2030)와 마그넷 유니트(2031)의 결합충격에 의해서 발생한 먼지가 회수되는 것을 기대할 수 있다. 즉, 제3 연통관(2113)도 흡기장치(2075)의 작용에 의해 흡기상태에 있으며, 판스프링(2034)의 이면 측의 공간의 분위기를 흡입하므로, 발생한 먼지는 공기마다 흡인되어 제1 흡기배관(2071)에 회수된다.

또한, 흡착유니트(2030)와 마그넷 유니트(2031)가 결합하는 시점으로부터 소정 시간동안만 제1 밸브(2073) 및 제2 밸브(2074)를 조정하여 제1 흡기배관(2071)과 제2 흡기배관(2072)의 흡인력을 강하게 해도 된다. 이와 같이 흡인력을 강하게 함으로써, 먼지를 보다 높은 확률로 회수할 수 있다.

기판홀더쌍(2018)이 형성된 후에는, 기판홀더쌍(2018)은 제2 스테이지(2052)로부터의 진공흡착이 해제되고, 제1 스테이지(2051)에 의해서 인하되어, 반송장치(2013)에 의해 접합장치(2012)로 반송된다. 반송장치(2013)의 반송기구 및 접합장치(2012)의 접합공정에 대해서는 후술한다.

다음으로, 마그넷 유니트(2031)의 구성에 대해서 설명한다. 도 24는 마그넷 유니트(2031)를 개략적으로 나타내는 사시도이다. 마그넷 유니트(2031)는 자석(2036), 자석(2036)을 수용하여 지지하는 지지부(2035)를 구비한다.

지지부(2035)는 자석(2036)을 수용하는 원통 모양의 수용부를 가지고, 또, 제2 기판홀더(2015)에 고정하는 나사를 관통시키는 나사구멍(2037)을 가진다. 지지부(2035)는, 예를 들면 탄소강 S25C에 의해 형성된다. 지지부(2035)는 흡착자(2033)와 대향하는 대향면(2040)을 가진다. 자석(2036)은 지지부(2035)의 수용부에 끼워 넣어지는 원기둥형을 이룬 영구자석이며, 예를 들면, 8N 정도의 크기의 자력을 가진다. 자석(2036)의 중심축에는 푸쉬핀(2054)을 삽입 통과시키는 삽통구멍(2038)이 마련되고 있으며, 이 삽통구멍(2038)에 접속하도록 지지부(2035)에도 삽통구멍(2039)이 마련되어 있다. 이 2개의 삽통구멍에 의해, 마그넷 삽통구멍(2032)을 형성한다.

다음으로, 흡착유니트(2030)의 구성에 대해서 설명한다. 도 25는 흡착유니트(2030)의 판스프링(2034)을 개략적으로 나타내는 평면도이다. 판스프링(2034)은 제2 기판(2017)을 유지하는 제2 기판홀더(2015)의 유지면에 직교하는 방향으로 탄성을 가지는 탄성부재이며, 예를 들면, SUS631 등의 고강도 석출경화형 스테인리스강에 의해 형성된다. 또, 판스프링(2034)은 중심 부근의 원형부(43)와 귀 모양으로 돌출한 장착부(2044)로 이루어지고, 중심부의 직경은 22㎜이며, 두께는 0.1㎜이다.

원형부(43)에는 서로 동일방향을 따라서 늘어나며, 또한 신장방향에 직교하는 방향으로 간격을 두고 배치되는 한 쌍의 슬릿(2046)이 형성되어 있다. 각 슬릿(2046)은 원형부(43)의 중심으로부터의 거리가 서로 동일하다. 이 2개의 슬릿(2046)에 의해, 원형부(43)의 중심 부근에 띠모양부(2048)가 형성된다. 띠모양부(2048)에는 원형부(43)의 중심이 되는 위치에 흡착자(2033)를 고정시키는 관통구멍(2047)이 마련되어 있다. 마찬가지로, 장착부(2044)에는 판스프링(2034)을 제2 기판홀더(2015)에 고정하는 나사를 관통시키는 나사구멍(2045)을 가진다. 판스프링(2034)은 제2 기판홀더(2015)에 대해, 2개의 나사구멍(2045)이 제2 기판홀더(2015)의 둘레방향을 따르고, 또한, 슬릿(2046)의 신장방향이 제2 기판홀더(2015)의 대략 지름방향을 따르도록 홀더본체(2023)의 주연부에 배치된다.

도 26은 판스프링(2034)이 탄성변형한 상태를 개략적으로 나타내는 사시도이다. 구체적으로는, 판스프링(2034)에 고정된 흡착자(2033)가 마그넷 유니트(2031)에 흡인되어 결합했을 때의 변형상태를 나타낸다. 단, 도면에서 흡착자(2033)는 나타내고 있지 않다.

판스프링(2034)은 흡착자(2033)가 마그넷 유니트(2031)에 흡인됨으로써, 띠모양부(2048)가 관통구멍(2047)을 정점으로 하도록 부상하고, 이것에 수반하여, 원형부(43)의 주변부 중 띠모양부(2048)와 접속되는 2개의 부분이 서로 가까워지도록 탄성변형한다. 이 때, 각 슬릿(2046)은 각각의 변형을 허용하도록 개구형상을 변형시킨다.

도 27은 도 26에서 나타내는 판스프링(2034)의 변형상태에 있어서, 흡착자(2033)를 포함하여 나타내는 사시도이다. 흡착자(2033)는 관통구멍(2047)을 통하여, 나사 등의 체결부재에 의해 판스프링(2034)에 고정되어 있으며, 흡착자(2033)는 강자성체에 의해 형성된다. 예를 들면, 탄소강 S25C에 의해 형성된다.

도 28은 마그넷 유니트(2031)와 흡착유니트(2030)의 결합작용을 나타내는 단면도이다. 특히, 도 20 및 도 21에서 나타내는 각각 B-B선에 따른 단면도를 나타낸다. 단, 제1 기판(2016), 제2 기판(2017) 및 푸쉬핀(2054) 등의 기재는 생략하고 있다. 도 28은 흡착자(2033)가 마그넷 유니트(2031)에 결합하기 전의 상태를 나타낸다. 또, 도 29는 도 28과 동일한 단면부에서, 흡착자(2033)가 마그넷 유니트(2031)에 결합한 후의 상태를 나타낸다.

도시되는 바와 같이, 마그넷 유니트(2031)는 제2 기판홀더(2015)의 표면에 나사를 통하여 고정되어 있다. 그리고, 흡착자(2033)와 대향하는 대향면(2040)은 제1 기판홀더(2014)의 제1 기판(2016)의 유지면보다 아래쪽에 위치한다. 즉, 제1 기판홀더(2014)에는 흡착유니트(2030)가 설치되는 영역에 대응하여, 제1 기판(2016)의 유지면보다 일단 낮은 면이 형성된 오목부(2025)가 마련되어 있다. 즉, 마그넷 유니트(2031)가 흡착자(2033)와 접촉하는 접촉예정면인 대향면(2040)은 제1 기판(2016)의 표면과 제2 기판(2017)의 표면이 접하는 상태에서는 이 오목부(2025)의 공간 내에 위치한다.

오목부(2025)에는 흡착자(2033)의 상하이동을 허용하는 관통구멍(2026)이 마련되어 있다. 또, 제1 기판홀더(2014) 중 제1 기판(2016)의 유지면과는 반대의 면인 이면 측으로부터는 관통구멍(2026)의 주위에 오목부(2027)가 마련되어 있으며, 이 오목부에 들어가도록 판스프링(2034)과 판스프링(2034)을 제1 기판홀더(2014)에 대해서 고정하는 나사가 배치되어 있다.

도 28의 상태로부터 도 29의 상태로의 변화가 나타내는 바와 같이, 흡착자(2033)가 고정되는 띠모양부(2048)는 흡착자(2033)가 자석(2036)에 흡인됨으로써 탄성변형한다. 이 때, 장착부(2044)는 제1 기판홀더(2014)에 고정된 채로 있으므로, 판스프링(2034)은 제1 기판(2016)과 제2 기판(2017)을 끼워 지지하여 제1 기판홀더(2014)와 제2 기판홀더(2015)를 서로 끌어들이는 방향으로 가압하여 균형을 맞춘다.

도 30은 결합규제 유니트(2053)를 개략적으로 나타내는 종단면도이다. 결합규제 유니트(2053)는 마그넷 유니트(2031)에 대응하여 제2 기판홀더(2015)에 복수 배치되어 있다. 실린더부(2055)에는 실린더부(2055)의 내부의 기압을 조정하는 에어펌프(2056)가 접속되어 있다. 제어부는 에어펌프(2056)를 제어함으로써, 푸쉬핀(2054)을 진퇴시킨다. 즉, 푸쉬핀(2054)의 적어도 일부가 실린더부(2055)의 내부에 위치하는 수납위치와, 푸쉬핀(2054)의 선단(2057)이 흡착자(2033)를 누르는 신장위치를 제어한다. 따라서, 푸쉬핀(2054)이 흡착자(2033)를 누르는 가압력은 판스프링(2034)의 탄성력에 저항하는 크기를 가진다. 또한, 푸쉬핀(2054)의 선단(2057)은 흡착자(2033)와 점접촉하도록 구상으로 가공되어 있다.

도 31은 기판홀더쌍(2018)을 반송장치(2013)가 파지하는 상태를 개략적으로 나타내는 측면도이다. 반송장치(2013)는 암부(2020)와, 이것에 접속되는 파지부(2019)를 구비한다. 파지부(2019)는 기판홀더쌍(2018)을 아래쪽으로부터 지지하는 지지판(2062)과, 위쪽으로부터 누르는 누름판(2063)을 가진다. 지지판(2062)에는 기판홀더쌍(2018)을 진공흡착 고정하는 흡기구멍이 마련되어 있으며, 이 작용에 의해 기판홀더쌍(2018)은 지지판(2062)에 고정된다.

누름판(2063)은 지지판(2062)의 단부에 마련된 지주(2064)에 마련되고, 기판홀더쌍(2018)을 끼워 넣는 방향으로 진퇴할 수 있다. 누름판(2063)이 지지판(2062)에 고정된 기판홀더쌍(2018)에 가압력을 작용시킴으로써, 누름판(2063)과 지지판(2062)으로 기판홀더쌍(2018)을 끼워 지지할 수 있다. 반송장치(2013)는 이 상태에서 암부(2020)를 작동시킴으로써, 기판홀더쌍(2018)을 얼라이먼트 장치(2011)로부터 접합장치(2012)로 반송한다.

도 32는 접합장치(2012)의 주요부를 개략적으로 나타내는 측면도이다. 접합장치(2012)는 제1 기판홀더(2014)의 아래쪽에 배치된 하부 가압스테이지(2065)와, 제2 기판홀더(2015)의 위쪽에 배치된 상부 가압스테이지(2066)를 구비한다. 상부 가압스테이지(2066)는 하부 가압스테이지(2065)와 협동하여 기판홀더쌍(2018)을 가압하기 위하여, 하부 가압스테이지(2065)에 접근하는 방향으로 이동할 수 있다. 하부 가압스테이지(2065) 및 상부 가압스테이지(2066)의 내부에는 히터가 내장되어 있으며, 얹어 놓인 기판홀더쌍(2018)에 가압뿐만이 아니라, 가열도 행할 수 있다. 기판홀더쌍(2018)이 가압, 가열됨으로써, 제1 기판(2016)과 제2 기판(2017)의 서로 접촉한 전극끼리가 용착한다. 이것에 의해 제1 기판(2016)과 제2 기판(2017)의 각각 대응하는 회로영역(2021)이 접합된다.

(제2 실시형태의 변형예 1)

도 33은 제2 실시형태의 제1 변형예로서의 먼지유입 억제기구를 구비하는 제1 기판홀더(2014)를 개략적으로 나타내는 평면도이다. 도 20을 이용하여 설명한 제1 기판홀더(2014)는 제1 기판(2016)을 유지하는 영역과 각각의 흡착유니트(2030)와의 사이의 영역에 홀더본체(2022)를 관통하는 제1 관통구멍(2101)이 마련되어 있었다. 이것에 대해 본 변형예에서는, 이들 제1 관통구멍(2101)에 더하여, 제1 기판(2016)을 유지하는 영역을 둘러싸도록 복수의 관통구멍을 마련한다. 이들의 관통구멍 전체적으로, 홀더본체(2022)상에 원환(圓環)관통구멍(2121)을 형성한다.

제1 기판홀더(2014)의 원환관통구멍(2121)에 대응하여, 제2 기판홀더(2015)에도 링 모양으로 관통구멍을 복수 마련한다. 그리고, 제1 관통구멍(2101)에 접속되는 제1 연통관(2111), 제2 관통구멍(2102)에 접속되는 제2 연통관(2112)과 같이, 제1 스테이지(2051) 또는 제2 스테이지(2052)에 진공흡착되었을 때에, 각각의 관통구멍은 대응하는 연통관에 접속된다. 연통관에 접속된 관통구멍은, 흡기장치(2075)에 의한 작용에 의해, 그 개구 부근의 공기를 흡기한다. 이와 같이 구성된 기판홀더쌍(2018)에 의하면, 흡착유니트(2030)와 마그넷 유니트(2031)의 결합충격에 의해서 발생하는 먼지뿐만이 아니라, 주변 공기에 부유하는 먼지에 대해서도, 제1 기판(2016)과 제2 기판(2017)의 사이로 비집고 들어가지 않고, 그 전에 회수되는 것을 기대할 수 있다.

또한, 상기의 실시형태에서는, 제1 흡기배관(2071) 또는 제2 흡기배관(2072)으로부터 분기시킨 연통관을 이용하여 관통구멍으로부터 흡기하도록 구성했다. 그러나, 제1 기판홀더(2014)의 관통구멍 또는 제2 기판홀더의 관통구멍과 접속되는 각각의 연통관 중 적어도 한쪽을 제1 흡기배관(2071) 또는 제2 흡기배관(2072)과는 다른 계통으로서 마련해도 된다. 그리고, 한쪽을 흡기, 다른 쪽을 분기(噴氣)로 하여 제어하면, 기판을 유지하는 영역의 주위에 에어커튼을 형성할 수 있으며, 이 영역의 외부로부터 먼지가 침입하는 것을 방지하는 것을 기대할 수 있다.

(제2 실시형태의 변형예 2)

도 34는 제2 실시형태의 제2 변형예로서의 먼지유입 억제기구를 구비하는 제1 기판홀더(2014)를 개략적으로 나타내는 평면도이다. 도 20을 이용하여 설명한 제1 기판홀더(2014)는 제1 기판(2016)을 유지하는 영역과 각각의 흡착유니트(2030)와의 사이의 영역에 홀더본체(2022)를 관통하는 제1 관통구멍(2101)이 마련되어 있었다. 이것에 대해 본 변형예에서는, 제1 관통구멍(2101)에 대신하여, 제1 기판(2016)의 유지면으로부터 볼록한 모양으로 돌출시켜 제1 방진벽(2131)을 형성한다. 제1 방진벽(2131)은, 도면의 경우, 흡착유니트(2030)의 세트에 대응하여 원호 모양으로 3개 마련한다. 원호의 중심각은 1세트의 흡착유니트(2030)가 원주방향으로 차지하는 원호에 대한 중심각보다도 크게 설정되어 있다.

도 35는 제2 변형예로서의 먼지유입 억제기구를 구비하는 제2 기판홀더(2015)를 개략적으로 나타내는 평면도이다. 도 21을 이용하여 설명한 제2 기판홀더(2015)는 제2 기판(2017)을 유지하는 영역과 각각의 마그넷 유니트(2031)와의 사이의 영역에 홀더본체(2023)를 관통하는 제2 관통구멍(2102)이 마련되어 있었다. 이것에 대해 본 변형예에서는, 제2 관통구멍(2102)에 대신하여, 제2 기판(2017)의 유지면으로부터 볼록한 모양으로 돌출시켜 제2 방진벽(2132)을 형성한다. 제2 방진벽(2132)은, 도면의 경우, 마그넷 유니트(2031)의 세트에 대응하여 원호 모양으로 3개 마련한다. 원호의 중심각은 1세트의 마그넷 유니트(2031)가 원주방향으로 차지하는 원호에 대한 중심각보다도 크게 설정되어 있다.

도 36은 제2 변형예로서의 기판홀더쌍(2018) 형성 직후의 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이다. 구체적으로는, 제1 기판(2016)을 유지한 제1 기판홀더(2014)가 얼라이먼트 장치(2011)의 제1 스테이지(2051)에 진공흡착 고정되고, 제2 기판(2017)을 유지한 제2 기판홀더(2015)가 얼라이먼트 장치(2011)의 제2 스테이지(2052)에 진공흡착 고정된 상태의 단면도이다. 특히, 도 34 및 도 35에서 나타내는 각각 C-C선에 따른 단면도를 나타낸다.

도시하는 바와 같이, 제1 방진벽(2131)과 제2 방진벽(2132)은 제1 기판홀더(2014)와 제2 기판홀더(2015)를 겹쳐 맞췄을 때에, 포개 넣는 모양으로 형성되어 있다. 제1 방진벽(2131)의 높이는 제1 기판홀더(2014)와 제2 기판홀더(2015)를 겹쳐 맞췄을 때에, 제1 기판(2016)과 제2 기판(2017)의 접촉면을 넘어 제2 기판홀더(2015) 측까지 늘어나고, 또한, 제2 기판(2017)을 유지하는 제2 기판홀더(2015)의 유지면에 접촉하지 않는 높이이다. 제2 방진벽(2132)의 높이는 제1 기판홀더(2014)와 제2 기판홀더(2015)를 겹쳐 맞췄을 때에, 제1 기판(2016)과 제2 기판(2017)의 접촉면을 넘어 제1 기판홀더(2014) 측까지 늘어나고, 또한, 제1 기판(2016)을 유지하는 제1 기판홀더(2014)의 유지면에 접촉하지 않는 높이이다. 그리고, 서로의 방진벽이 간섭하지 않도록, 예를 들면 제1 방진벽(2131)이 제2 방진벽(2132)보다도 외주 측에 형성되어 있다. 외주측 또는 내주측의 관계는 역이라도 되고, 흡착유니트(2030)와 마그넷 유니트(2031)의 조합마다 변경하여도 된다.

이와 같이 구성함으로써, 비록 흡착유니트(2030)와 마그넷 유니트(2031)의 결합충격에 의해서 먼지가 발생하여, 비산한다고 해도, 먼지가 직접적으로 제1 기판(2016) 및 제2 기판(2017)의 방향으로 향하지 않는다. 즉, 비산하는 먼지는 제1 기판(2016) 또는 제2 기판(2017)까지 도달하기 전에, 제1 방진벽(2131) 또는 제2 방진벽(2132)으로 침입을 저지하여, 이들에 부착하는 것을 기대할 수 있다.

또한, 흡착유니트(2030)와 마그넷 유니트(2031)의 접촉면의 중력방향의 위치가 제1 기판홀더(2014)의 제1 기판(2016)의 유지면보다도 아래쪽에 위치하도록 설정되어 있는 경우, 제1 방진벽(2131)을 제2 방진벽(2132)보다도 외주 측에 마련하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 먼지가 제1 기판(2016) 및 제2 기판(2017)의 방향으로 더욱 향하기 어려운 경로로 할 수 있다.

제1 방진벽(2131) 및 제2 방진벽(2132)의 형상은 상술과 같은 원호형상에 한정되지 않는다. 예를 들면, 제1 방진벽(2131)은 흡착유니트(2030)의 세트마다 둘러싸도록 원호형상에 방사형상의 부분을 더해도 된다. 이것에 대응하여, 제2 방진벽(2132)은 마그넷 유니트(2031)에 대해서도, 각각의 세트를 둘러싸도록, 원호형상에 방사형상의 부분을 더한다. 또, 제1 방진벽(2131)을, 제1 기판(2016)을 유지하는 영역의 주위를 둘러싸도록 원형 모양으로 형성해도 된다. 이것에 대응하여, 제2 방진벽(2132)도 제2 기판(2017)을 유지하는 영역의 주위를 둘러싸도록 원형 모양으로 형성한다. 이상과 같은 형상이라도, 원호형상과 마찬가지로, 흡착유니트(2030)와 마그넷 유니트(2031)의 결합충격에 의해서 발생하는 먼지가 제1 기판(2016) 및 제2 기판(2017)에 도달하는 경로를 복잡화시킬 수 있으므로, 방진효과를 기대할 수 있다.

(제2 실시형태의 변형예 3)

도 37은 제2 실시형태의 제3 변형예로서의 먼지유입기구를 구비하는 마그넷 유니트(2031)의 외관 사시도이다. 본 변형예에서의 마그넷 유니트는 도 24를 이용하여 설명한 마그넷 유니트(2031)에 대해서 쉴드부(2141)를 더 구비한다. 쉴드부(2141)는 지지부(2035)의 원통 외장에 끼워 맞춰서 장착되며, 대향면(2040)을 외주방향으로부터 덮도록 스커트 형상에 의해 형성되어 있다.

도 38은 쉴드부(2141)를 장착한 마그넷 유니트(2031)가 흡착유니트(2030)에 접촉한 상태를 나타내는 단면도이다. 흡착유니트(2030)와 마그넷 유니트(2031)의 접촉면의 중력방향의 위치는 제1 기판홀더(2014)의 제1 기판(2016)의 유지면보다도 더욱 아래쪽에 위치하도록 설정되어 있다. 따라서, 제1 기판홀더(2014)와 제2 기판홀더(2015)가 겹쳐 맞춰질 때에는, 쉴드부(2141)가 제1 기판홀더(2014)의 제1 기판(2016)의 유지면보다도 아래쪽으로 침입할 수 있도록, 오목부(2025)는 퇴피부로서의 역할을 담당한다.

이와 같은 쉴드부(2141)를 구비하는 마그넷 유니트(2031)에 의하면, 흡착유니트(2030)와 마그넷 유니트(2031)의 결합충격에 의해서 발생하는 먼지를 쉴드부(2141)의 내부에서 포획할 수 있다. 따라서, 제1 기판(2016) 및 제2 기판(2017)에 도달하는 먼지를 지극히 적게 하는 것을 기대할 수 있다.

또한, 쉴드부(2141)는 마그넷 유니트(2031)에 대해서 착탈 가능하게 형성되어도 된다. 착탈 가능하면, 먼지에 의해 쉴드부(2141)의 내부가 오손(汚損)되었을 경우에서도 교체할 수 있어, 메인터넌스가 용이하다. 반대로, 쉴드부(2141)를 지지부(2035)와 일체적으로 형성해도 된다. 일체적으로 형성하면, 부품점수를 삭감할 수 있고 조립도 용이하게 된다.

상술한 바와 같이, 제2 기판홀더(2015)의 홀더본체(2023)에는 전극이 매립되어 있고, 제2 기판홀더(2015)와 제2 기판(2017)과의 사이에 전위차를 일으키게 하여, 제2 기판(2017)을 제2 기판홀더(2015)에 흡착시키고 있다. 그래서, 이 전극과 접속하는 대전부를 쉴드부(2141)에 마련하여, 쉴드부(2141)를 대전시키도록 구성하여도 된다. 쉴드부(2141)를 대전시키면, 먼지를 흡착시키는 효과를 기대할 수 있으므로, 더욱 먼지 포획의 효율을 올릴 수 있다.

또, 상기의 변형예에서는, 마그넷 유니트(2031)에 대해서 쉴드부를 마련했다. 그러나, 흡착자(2033)에 대해서 쉴드부(2141)를 장착하도록 구성해도 된다. 이와 같이 구성해도, 흡착유니트(2030)와 마그넷 유니트(2031)의 결합충격에 의해서 발생하는 먼지의 비산을 억제할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 어느 실시형태에서도 기판홀더쌍(2018)에는 흡착유니트(2030)와 마그넷 유니트(2031)를 결합시킨 상태에서, 제1 기판(2016) 및 제2 기판(2017)의 재치영역 측으로의 먼지의 유입을 억제할 수 있다. 즉, 흡착유니트(2030)와 마그넷 유니트(2031)의 결합시의 충격에 의해 양자로부터 발생하는 먼지의 유입을 억제할 수 있다. 또, 결합 후에 기판홀더쌍(2018)으로서 반송될 때에, 제1 기판홀더(2014) 및 제2 기판홀더(2015)의 사이에 침입하는 먼지의, 제1 기판(2016) 및 제2 기판(2017)의 재치영역 측으로의 유입에 대해서도 억제되는 것을 기대할 수 있다. 따라서, 기판홀더쌍(2018)을 이용하여 제조되는 디바이스에 대해서는 먼지의 침입에 의한 회로불량이 억제된 고품질을 기대할 수 있다. 또, 제조공정에서도 높은 수율을 기대할 수 있다.

(제3 실시형태)

도 39는 본 실시형태에 관한 기판접합장치(3010)를 개략적으로 나타내는 설명도이다. 기판접합장치(3010)는 반도체웨이퍼인 제1 기판(3016)과, 이것에 적층하는 반도체웨이퍼인 제2 기판(3017)의 상대적 위치맞춤을 행하는 얼라이먼트 장치(3011)를 구비한다. 또, 얼라이먼트 장치(3011)에 의해 위치맞춤된 제1 기판(3016) 및 제2 기판(3017)을 서로 접합하는 접합장치(3012)를 구비한다. 접합장치(3012)는 제1 기판(3016)과 제2 기판(3017)을 가압, 또는, 가압 및 가열하여 항구적인 접합을 실현한다.

제1 기판(3016)은 제1 기판홀더(3014)에 유지되어 있고, 제2 기판(3017)은 제2 기판홀더(3015)에 유지되어 있다. 얼라이먼트 장치(3011)에서는 제1 기판(3016)과 제2 기판(3017)이 위치맞춤되면, 제1 기판홀더(3014)와 제2 기판홀더(3015)는 이들을 끼워 지지하여 일체화되어 기판홀더쌍(3018)을 형성한다. 구체적인 기판홀더쌍(3018)의 구성에 대해서는 후술한다.

기판접합장치(3010)는, 또한, 얼라이먼트 장치(3011)로 일체화된 기판홀더쌍(3018)을 접합장치(3012)에 반송하는 반송장치(3013)를 구비한다. 또, 반송장치(3013)는 반도체웨이퍼, 기판홀더 단체로도 장치 사이를 반송할 수 있다. 반송장치(3013)는 기판홀더쌍(3018) 등의 파지물을 파지하는 파지부(3019)와, 회전, 신축동작에 의해 파지물을 소정의 위치에 이동시키는 암부(3020)를 구비한다.

도 40은 본 실시형태에 관한 반도체웨이퍼를 개략적으로 나타내는 평면도이다. 반도체웨이퍼인 제1 기판(3016), 제2 기판(3017)은 단일의 단결정 실리콘으로 이루어진 원형의 박판부재로 이루어지고, 그 일면에 복수의 회로영역(3021)이 만들어 넣어진다. 매트릭스 모양으로 구획 형성된 회로영역(3021)에는 트랜지스터, 저항체 및 캐패시터 등의 회로소자가 형성되어 있다. 회로소자는 리소그래피 기술을 핵심으로 하여, 박막형성기술, 에칭기술 및 불순물확산기술 등의 성형기술을 이용하여 형성된다. 또, 각각의 회로영역(3021)의 내부에는 얼라이먼트 마크가 마련되어 있다. 얼라이먼트 마크는 기판끼리의 위치맞춤에 이용되는 지표이다. 제1 기판(3016) 및 제2 기판(3017)의 각각에 마련되어 있는 복수의 얼라이먼트 마크는 그 설계좌표값이 개별적으로 메모리에 격납되어 관리되고 있다. 또한, 적층의 대상이 되는 반도체웨이퍼는 이미 적층되어 있어 또 다른 반도체웨이퍼를 겹쳐 쌓는 반도체웨이퍼라도 된다. 이 경우, 이미 적층되어 있는 회로층은 박화공정을 거쳐 불필요한 두께가 제거되어 있는 것이 바람직하다.

도 41은 제1 기판(3016)을 유지한 제1 기판홀더(3014)를 개략적으로 나타내는 평면도이다. 제1 기판홀더(3014)는 홀더본체(3022) 및 결합부로서의 흡착유니트(3030)를 가지고, 전체적으로는 제1 기판(3016)보다도 지름이 한층 더 큰 원판모양을 이룬다. 홀더본체(3022)는 세라믹스, 금속 등의 고강성 재료에 의해 일체 성형된다.

홀더본체(3022)는 제1 기판(3016)을 얹어 높고 유지하는 재치영역을 그 표면에 구비한다. 이 재치영역은 연마되어 높은 평탄성을 가진다. 도면에서는 대략 제1 기판(3016)의 외주에 둘러싸인 영역이 재치영역에 상당한다. 제1 기판(3016)의 유지는 정전력을 이용한 흡착에 의해 행해진다. 구체적인 구성은 후술한다. 또한, 제1 기판(3016)의 흡착면은 회로영역(3021)이 마련된 면과는 반대의 면이다.

흡착유니트(3030)는 제1 기판(3016)을 유지하는 표면에서, 제1 기판(3016)의 재치영역보다도 외측에 있는 외주영역에 복수 배치된다. 도면의 경우, 2개를 1세트로 하여 120도마다 합계 6개의 흡착유니트(3030)가 배치되어 있다. 구체적인 구성에 대해서는 후술한다.

제1 기판홀더(3014)에는 제1 기판(3016)의 재치영역과 각각의 흡착유니트(3030)와의 사이에 먼지를 포획하는 제1 먼지포획영역(3101)이 마련되어 있다. 제1 먼지포획영역(3101)은, 도면의 경우, 각각의 흡착유니트(3030)의 세트와 제1 기판(3016)의 재치영역과의 사이에 각각 마련되어 있지만, 예를 들면, 흡착유니트(3030)의 개수에 맞추어 마련할 수도 있다. 제1 먼지포획영역(3101)은 정전력을 이용하여, 특히 흡착유니트(3030)로부터 비산해 오는 먼지를 포획하는 영역이다. 구체적인 구성에 대해서는 후술한다.

도 42는 제2 기판(3017)을 유지한 제2 기판홀더(3015)를 개략적으로 나타내는 평면도이다. 제2 기판홀더(3015)는 홀더본체(3023) 및 결합부로서의 마그넷 유니트(3031)를 가지고, 전체적으로는 제2 기판(3017)보다도 지름이 한층 더 큰 원판모양을 이룬다. 홀더본체(3023)는 세라믹스, 금속 등의 고강성 재료에 의해 일체 성형된다.

홀더본체(3023)는 제2 기판(3017)을 얹어 높고 유지하는 재치영역을 그 표면에 구비한다. 이 유지영역은 연마되어 높은 평탄성을 가진다. 도면에서는, 대략 제2 기판(3017)의 외주에 둘러싸인 영역이 재치영역에 상당한다. 제2 기판(3017)의 유지는 정전력을 이용한 흡착에 의해 행해진다. 구체적인 구성은 후술한다. 또한, 제2 기판(3017)의 흡착면은 회로영역(3021)이 마련된 면과는 반대의 면이다.

마그넷 유니트(3031)는 제2 기판(3017)을 유지하는 표면에서, 제2 기판(3017)의 재치영역보다도 외측에 있는 외주영역에 복수 배치된다. 도면의 경우, 2개를 1세트로 하여 120도마다 합계 6개의 마그넷 유니트(3031)가 배치되어 있다.

마그넷 유니트(3031)는 제1 기판홀더(3014)의 흡착유니트(3030)와 각각 대응하도록 배치되어 있다. 그리고, 제1 기판(3016)을 유지한 제1 기판홀더(3014)와, 제2 기판(3017)을 유지한 제2 기판홀더(3015)를 서로 마주 보게 하여 흡착유니트(3030)와 마그넷 유니트(3031)를 작용시키면, 제1 기판(3016)과 제2 기판(3017)을 겹쳐 맞춘 상태에서 끼워 지지하여 고정할 수 있다. 이와 같이 끼워 지지되어 고정된 상태가 기판홀더쌍(3018)이다. 구체적인 구성 및 흡착의 작용 등에 대해서는 후술한다.

제2 기판홀더(3015)에는 제2 기판(3017)의 재치영역과 각각의 마그넷 유니트(3031)와의 사이에 먼지를 포획하는 제2 먼지포획영역(3102)이 마련되어 있다. 제2 먼지포획영역(3102)은, 도면의 경우, 각각의 마그넷 유니트(3031)의 세트와 제2 기판(3017)의 재치영역과의 사이에 각각 마련되어 있지만, 예를 들면, 마그넷 유니트(3031)의 개수에 맞추어 마련할 수도 있다. 제2 먼지포획영역(3102)은 정전력을 이용하여, 특히 마그넷 유니트(3031)로부터 비산해 오는 먼지를 포획하는 영역이다. 구체적인 구성에 대해서는 후술한다.

도 43은 얼라이먼트 장치(3011)에서, 기판홀더쌍(3018)의 형성 직전의 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이다. 구체적으로는, 제1 기판(3016)을 유지한 제1 기판홀더(3014)가 얼라이먼트 장치(3011)의 제1 스테이지(3051)에 진공흡착 고정되고, 제2 기판(3017)을 유지한 제2 기판홀더(3015)가 얼라이먼트 장치(3011)의 제2 스테이지(3052)에 진공흡착 고정된 상태의 단면도이다. 특히, 도 41 및 도 42에서 나타내는 각각 A-A선에 따른 단면도를 나타낸다.

제1 기판홀더(3014)는 제1 스테이지(3051)의 내부를 통과하여 표면에 연통하는 제1 흡기배관(3071)이 흡기장치(3075)에 의한 흡인력을 발휘하여, 제1 스테이지(3051)의 표면에 진공흡착 고정된다. 제1 흡기배관(3071)은 제1 스테이지(3051)의 표면에 대해서 복수로 분기하고 있으며, 제1 기판홀더(3014)의 이면을 넓고 균일하게 흡인한다. 흡기장치(3075)의 흡인력은 제1 밸브(3073)에 의해 조정되어, 제1 기판홀더(3014)의 착탈을 제어한다.

마찬가지로, 제2 기판홀더(3015)는 제2 스테이지(3052)의 내부를 통과하여 표면에 연통하는 제2 흡기배관(3072)이 흡기장치(3075)에 의한 흡인력을 발휘하여, 제2 스테이지(3052)의 표면에 진공흡착 고정된다. 제2 흡기배관(3072)은 제2 스테이지(3052)의 표면에 대해서 복수로 분기하고 있으며, 제2 기판홀더(3015)의 이면을 넓고 균일하게 흡인한다. 흡기장치(3075)의 흡인력은 제2 밸브(3074)에 의해 조정되어, 제2 기판홀더(3015)의 착탈을 제어한다.

제1 스테이지(3051)는 제2 기판(3017)에 대해서 제1 기판(3016)을 적층하는 방향인 Z축방향과, Z축에 각각 직교하는 X축, Y축방향으로 이동할 수 있다. 얼라이먼트 장치(3011)는 제1 기판(3016)을 관찰할 수 있도록 얼라이먼트 장치(3011)에 배치된 제1 현미경과, 제2 기판(3017)을 관찰할 수 있도록 얼라이먼트 장치(3011)에 배치된 제2 현미경을 이용하여, 제1 기판(3016)과 제2 기판(3017)을 위치맞춤 한다.

구체적으로는, 각각의 현미경에 의해, 관찰대상이 되는 각 기판의 얼라이먼트 마크를 촬상하고, 촬상된 촬상데이터를 화상처리함으로써, 얼라이먼트 마크의 정확한 위치를 검출한다. 그리고, 대응하는 얼라이먼트 마크끼리의 위치편차량을 연산하고, 그 위치편차량에 따라 제1 스테이지(3051)를 이동시켜, 제1 기판(3016)과 제2 기판(3017)을 대향시킨다. 이것에 의해, 제1 기판(3016)의 회로영역(3021)의 각각이 제2 기판(3017)의 대응하는 회로영역(3021)의 각각에 대향한다. 또한, 위치편차량의 연산은, 예를 들면, 제1 기판(3016)의 복수의 얼라이먼트 마크와 제2 기판(3017)의 복수의 얼라이먼트 마크가 겹쳐 맞춰졌을 때에, 상호의 위치편차량이 가장 작아지도록 통계적으로 결정되는 글로벌 얼라이먼트법 등을 이용하여 연산된다.

제1 기판(3016)을 제2 기판(3017)에 대해서 위치맞춤을 행할 때, 즉, 제1 스테이지(3051)를 XY평면 내에서 이동시킬 때에는, 제1 기판(3016)과 제2 기판(3017)이 접촉하지 않도록, 양자 사이에 약간의 틈새를 형성한다. 이 상태에서 흡착유니트(3030)가 마그넷 유니트(3031)에 결합하지 않도록, 제2 스테이지(3052)는 복수의 결합규제 유니트(3053)를 구비한다.

결합규제 유니트(3053)는, 주로, 기둥 모양의 부재인 푸쉬핀(3054)과 이것을 구동하는 실린더부(3055)로 구성된다. 푸쉬핀(3054)은, 신장위치에서, 제2 기판홀더(3015)에 마련된 홀더삽통구멍(3024)과, 이것에 일치하도록 위치맞춤되어 배치되어 있는 마그넷 유니트(3031)에 마련된 마그넷 삽통구멍(3032)의 내부를 통과하여, 그 선단이 마그넷 삽통구멍(3032)으로부터 돌출한다. 수납위치에서는, 실린더부(3055)의 내부에 그 일부가 수납되어, 각각의 삽통구멍으로부터 퇴피한다. 즉, 푸쉬핀(3054)은 각각의 삽통구멍의 내부에서 실린더부(3055)의 구동에 의해 Z축방향으로 진퇴한다.

도 43에 나타내는 바와 같은, 제1 기판(3016)과 제2 기판(3017)이 상대적으로 XY방향으로 이동될 수 있을 때에는, 푸쉬핀(3054)은 흡착유니트(3030)의 상면에 접촉하도록 신장위치로 제어되어, 흡착유니트(3030)의 마그넷 유니트(3031)로의 결합을 저지한다. 즉, 흡착유니트(3030)는 흡착자(3033)와 이것을 고정하는 판스프링(3034)으로 구성되지만, 판스프링(3034)이 탄성변형하여 흡착자(3033)가 마그넷 유니트(3031)에 결합하지 않도록, 푸쉬핀(3054)이 흡착자(3033)를 위쪽으로부터 내려 눌러, 판스프링(3034)의 탄성변형을 억제한다.

또한, 얼라이먼트 장치(3011)에 의한 제1 기판(3016)과 제2 기판(3017)의 위치맞춤은 최종적인 미세조정단계에서는, 푸쉬핀(3054)의 선단이 흡착유니트(3030)의 상면을 슬라이딩하는 정도의 이동량에서 실행된다. 그 이외의 단계인, 예를 들면 현미경에 의한 얼라이먼트 마크의 관찰단계에서는, 제1 기판(3016)과 제2 기판(3017)은 XYZ축방향으로 상대적으로 크게 떨어진 상태가 되므로, 흡착유니트(3030)가 마그넷 유니트(3031)에 예기치 않게 결합하지는 않는다. 따라서, 푸쉬핀(3054)은 마그넷 유니트(3031)의 자력이 흡착유니트(3030)에 미치고, 또한, 양자의 결합을 규제하고자 할 때에, 신장위치로 제어되며, 그 이외일 때에는 수납위치로 제어된다.

제1 기판홀더(3014)의 홀더본체(3022)에는 제1 기판(3016)의 재치영역에 대응하여, 제1 기판전극(3116)이 매립되어 있다. 제1 기판전극(3116)은 제1 기판배선(3126)에 의해 제1 전압인가단자(3121)에 접속되어 있다. 제1 스테이지(3051)에는 제1 전압인가단자(3121)에 대응하는 위치에 제1 전압공급단자(3131)가 마련되어 있고, 제1 기판홀더(3014)가 제1 스테이지(3051)에 고정되면, 제1 전압인가단자(3121)와 제1 전압공급단자(3131)가 접속된다. 제1 전압공급단자(3131)에는, 제1 스테이지(3051) 내를 통과하여 설치되는 도선을 통하여, 외부전원으로부터 전압이 공급된다. 외부전원으로부터 제1 전압공급단자(3131)로의 전압공급은, 얼라이먼트 장치(3011)의 제어부에 의해 제어된다. 이와 같은 구성에 의해, 제1 기판(3016)과 제1 기판홀더(3014)와의 사이에는 전위차가 발생하며, 제1 기판(3016)은 제1 기판홀더(3014)의 재치영역에 정전 흡착되어, 제1 기판홀더(3014)에 대한 자세를 유지한다.

제2 기판홀더(3015)의 홀더본체(3023)에는 제2 기판(3017)의 재치영역에 대응하여, 제2 기판전극(3117)이 매립되어 있다. 제2 기판전극(3117)은 제2 기판배선(3127)에 의해 제2 전압인가단자(3122)에 접속되어 있다. 제2 스테이지(3052)에는 제2 전압인가단자(3122)에 대응하는 위치에 제2 전압공급단자(3132)가 마련되어 있으며, 제2 기판홀더(3015)가 제2 스테이지(3052)에 고정되면, 제2 전압인가단자(3122)와 제2 전압공급단자(3132)가 접속된다. 제2 전압공급단자(3132)에는 제2 스테이지(3052) 내를 통과하여 설치되는 도선을 통하여, 외부전원으로부터 전압이 공급된다. 외부전원으로부터 제2 전압공급단자(3132)로의 전압공급은 얼라이먼트 장치(3011)의 제어부에 의해 제어된다. 이와 같은 구성에 의해, 제2 기판(3017)과 제2 기판홀더(3015)와의 사이에는 전위차가 발생하고, 제2 기판(3017)은 제2 기판홀더(3015)의 재치영역에 정전 흡착되어, 제2 기판홀더(3015)에 대한 자세를 유지한다.

제1 기판홀더(3014)의 홀더본체(3022)에는 또한, 제1 먼지포획영역(3101)에 대응하여, 제1 먼지포획전극(3111)이 매립되어 있다. 제1 먼지포획전극(3111)은 제1 먼지배선(3113)에 의해 제1 전압인가단자(3121)에 접속되어 있다. 따라서, 제1 기판홀더(3014)가 제1 스테이지(3051)에 고정되면, 제1 먼지포획전극(3111)에도 전압이 공급된다. 이와 같은 구성에 있어서, 제1 먼지포획전극(3111)에 전압을 공급하면, 제1 먼지포획영역(3101)은 전하를 띤다. 부유하는 먼지는 많은 경우 마이너스로 대전하고 있으므로, 제1 먼지포획영역(3101)이 플러스에 대전하도록 제1 먼지포획전극(3111)에 전압을 공급하면, 이들 먼지를 제1 먼지포획영역(3101)으로 끌어들여 흡착시킬 수 있다.

상술한 바와 같이, 제1 기판전극(3116)으로의 전압공급과 제1 먼지포획전극(3111)으로의 전압공급은 공통된 제1 전압인가단자(3121)를 통하여 행해진다. 그렇지만, 제1 기판배선(3126)과 제1 먼지배선(3113)의 배선저항을 각각 다르게 하는 등, 제1 기판(3016)의 재치영역에서의 단위면적당의 정전흡착력과, 제1 먼지포획영역(3101)에서의 단위면적당의 정전흡착력에 차이를 마련해도 된다. 구체적으로는, 부유하는 먼지를 보다 강력하게 끌어들일 수 있도록, 제1 기판(3016)의 재치영역에서의 단위면적당의 정전흡착력보다도, 제1 먼지포획영역(3101)에서의 단위면적당의 정전흡착력이 커지도록 구성하면 된다.

또, 제1 기판(3016)을 얹어 놓는 방향으로 제1 먼지포획전극(3111)과 제1 기판전극(3116)을 투영했을 때의 형상이 서로 겹치지 않도록, 각각 제1 먼지포획전극(3111)과 제1 기판전극(3116)의 외형 형상 및 홀더본체(3022)로의 매립위치를 정한다. 이것에 의해, 제1 기판(3016)의 재치영역과 제1 먼지포획영역(3101)을 분리할 수 있으므로, 포획한 먼지가 제1 기판(3016)으로 이동하는 것을 회피할 수 있다.

제2 기판홀더(3015)의 홀더본체(3023)에는 또한, 제2 먼지포획영역(3102)에 대응하여, 제2 먼지포획전극(3112)이 매립되어 있다. 제2 먼지포획전극(3112)은 제2 먼지배선(3114)에 의해 제2 전압인가단자(3122)에 접속되어 있다. 따라서, 제2 기판홀더(3015)가 제2 스테이지(3052)에 고정되면, 제2 먼지포획전극(3112)에도 전압이 공급된다. 이와 같은 구성에 있어서, 제2 먼지포획전극(3112)에 전압을 공급하면, 제2 먼지포획영역(3102)은 전하를 띤다. 제1 먼지포획영역(3101)과 마찬가지로, 제2 먼지포획영역(3102)도 플러스에 대전하도록 제2 먼지포획전극(3112)에 전압을 공급하면, 이들 먼지를 제2 먼지포획영역(3102)에 끌어들여 흡착시킬 수 있다.

제1 기판홀더(3014)와 마찬가지로, 제2 기판(3017)의 재치영역에서의 단위면적당의 정전흡착력보다도, 제2 먼지포획영역(3102)에서의 단위면적당의 정전흡착력이 커지도록 구성하는 것이 바람직하다. 또, 제2 기판(3017)을 얹어 놓는 방향으로 제2 먼지포획전극(3112)과 제2 기판전극(3117)을 투영했을 때의 형상이 서로 겹치지 않도록, 각각 제2 먼지포획전극(3112)과 제2 기판전극(3117)의 외형 형상 및 홀더본체(3023)로의 매립위치를 정한다.

도 44는 얼라이먼트 장치(3011)에서, 기판홀더쌍(3018)의 형성 직후의 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이다. 구체적으로는, 도 43의 상태로부터 제1 기판(3016)의 표면과 제2 기판(3017)의 표면이 접촉하도록 제1 스테이지(3051)를 Z축방향으로 구동한 상태를 나타내며, 또한, 푸쉬핀(3054)이 수납위치로 제어되어, 흡착유니트(3030)가 마그넷 유니트(3031)에 결합한 상태를 나타낸다.

도 43의 상태로부터 도 44의 상태로 이행하는 과정에서, 제1 기판(3016)과 제2 기판(3017)이 위치맞춤되고, 결합부재인 마그넷 유니트(3031)와 피결합부재인 흡착유니트(3030)가 결합한다. 그리고, 제1 기판홀더(3014)와 제2 기판홀더(3015)가 일체화되며, 기판홀더 시스템으로서의 기판홀더쌍(3018)을 형성한다.

판스프링(3034)이 탄성변형하고, 흡착유니트(3030)가 마그넷 유니트(3031)에 결합하는 과정에서, 흡착유니트(3030)의 흡착자(3033)는 어느 정도의 충격을 수반하여 마그넷 유니트(3031)에 결합한다. 이 때, 흡착유니트(3030)와 마그넷 유니트(3031)의 결합충격에 의해서 먼지가 발생하여, 비산하는 경우가 있다. 이들 먼지가 제1 기판(3016), 제2 기판(3017)의 기판 사이 및 근방에 부착하면, 그 후의 접합장치(3012)에서의 접합공정에서, 불균일한 가열 가압을 초래하며, 접합강도 부족을 초래하는 경우가 있다. 또, 완성한 반도체 디바이스에서, 끼여 들어간 먼지에 의해 회로동작에 불량을 초래하기도 한다.

이와 같은 문제에 대해서 본 실시형태에서는, 적어도 흡착유니트(3030)가 마그넷 유니트(3031)에 접촉하고 나서 당분간 동안은, 제어부가 제1 먼지포획전극(3111)과 제2 먼지포획전극(3112)에 전압을 인가하여, 제1 먼지포획영역(3101) 및 제2 먼지포획영역(3102)에서 비산하는 먼지를 포획한다. 이와 같은 구성을 채용함으로써, 발생한 먼지는 제1 기판(3016)과 제2 기판(3017)의 사이로 비집고 들어가지 않고, 그 전에 회수되는 것을 기대할 수 있다.

기판홀더쌍(3018)이 형성된 후에는, 기판홀더쌍(3018)은 제2 스테이지(3052)로부터의 진공흡착이 해제되고, 제1 스테이지(3051)에 의해서 인하되어, 반송장치(3013)에 의해 접합장치(3012)로 반송된다. 반송장치(3013)의 반송기구 및 접합장치(3012)의 접합공정에 대해서는 후술한다.

다음으로, 마그넷 유니트(3031)의 구성에 대해서 설명한다. 도 45는 마그넷 유니트(3031)를 개략적으로 나타내는 사시도이다. 마그넷 유니트(3031)는 자석(3036), 자석(3036)을 수용하여 지지하는 지지부(3035)를 구비한다.

지지부(3035)는 자석(3036)을 수용하는 원통 모양의 수용부를 가지고, 또, 제2 기판홀더(3015)에 고정하는 나사를 관통시키는 나사구멍(3037)을 가진다. 지지부(3035)는, 예를 들면 탄소강 S25C에 의해 형성된다. 지지부(3035)는 흡착자(3033)에 대향하는 대향면(3040)을 가진다. 자석(3036)은 지지부(3035)의 수용부에 끼워 넣어지는 원기둥형을 이룬 영구자석이며, 예를 들면, 8N 정도의 크기의 자력을 가진다. 자석(3036)의 중심축에는 푸쉬핀(3054)을 삽입 통과시키는 삽통구멍(3038)이 마련되어 있고, 이 삽통구멍(3038)에 접속하도록, 지지부(3035)에도 삽통구멍(3039)이 마련되어 있다. 이 2개의 삽통구멍에 의해, 마그넷 삽통구멍(3032)을 형성한다.

다음으로, 흡착유니트(3030)의 구성에 대해서 설명한다. 도 46은 흡착유니트(3030)의 판스프링(3034)을 개략적으로 나타내는 평면도이다. 판스프링(3034)은 제2 기판(3017)을 유지하는 제2 기판홀더(3015)의 유지면에 직교하는 방향으로 탄성을 가지는 탄성부재이며, 예를 들면, SUS631 등의 고강도 석출경화형 스테인리스강에 의해 형성된다. 또, 판스프링(3034)은 중심 부근의 원형부(43)와 귀 모양으로 돌출한 장착부(3044)로 이루어지고, 중심부의 직경은 22㎜이며, 두께는 0.1㎜이다.

원형부(43)에는 서로 동일방향을 따라서 늘어나며, 또한 신장방향으로 직교하는 방향으로 간격을 두고 배치되는 한 쌍의 슬릿(3046)이 형성되어 있다. 각 슬릿(3046)은 원형부(43)의 중심으로부터의 거리가 서로 동일하다. 이 2개의 슬릿(3046)에 의해, 원형부(43)의 중심 부근에 띠모양부(3048)가 형성된다. 띠모양부(3048)에는 원형부(43)의 중심이 되는 위치에, 흡착자(3033)를 고정시키는 관통구멍(3047)이 마련되어 있다. 마찬가지로, 장착부(3044)에는 판스프링(3034)을 제2 기판홀더(3015)에 고정하는 나사를 관통시키는 나사구멍(3045)을 가진다. 판스프링(3034)은 제2 기판홀더(3015)에 대해서 2개의 나사구멍(3045)이 제2 기판홀더(3015)의 둘레방향을 따르고, 또한, 슬릿(3046)의 신장방향이 제2 기판홀더(3015)의 대략 지름방향을 따르도록 홀더본체(3023)의 주연부에 배치된다.

도 47은 판스프링(3034)이 탄성변형한 상태를 개략적으로 나타내는 사시도이다. 구체적으로는, 판스프링(3034)에 고정된 흡착자(3033)가 마그넷 유니트(3031)에 흡인되어 결합했을 때의 변형상태를 나타낸다. 단, 도면에서 흡착자(3033)는 나타내고 있지 않다.

판스프링(3034)은 흡착자(3033)가 마그넷 유니트(3031)에 흡인됨으로써, 띠모양부(3048)가 관통구멍(3047)을 정점으로 하도록 부상하고, 이것에 수반하여, 원형부(43)의 주변부 중 띠모양부(3048)와 접속되는 2개의 부분이 서로 가까워지도록 탄성변형한다. 이 때, 각 슬릿(3046)은 각각의 변형을 허용하도록 개구형상을 변형시킨다.

도 48은 도 47에서 나타내는 판스프링(3034)의 변형상태에 있어서, 흡착자(3033)를 포함하여 나타내는 사시도이다. 흡착자(3033)는 관통구멍(3047)을 통하여, 나사 등의 체결부재에 의해 판스프링(3034)에 고정되어 있으며, 흡착자(3033)는 강자성체에 의해 형성된다. 예를 들면, 탄소강 S25C에 의해 형성된다.

도 49는 마그넷 유니트(3031)와 흡착유니트(3030)의 결합작용을 나타내는 단면도이다. 특히, 도 41 및 도 42에서 나타내는 각각 B-B선에 따른 단면도를 나타낸다. 단, 제1 기판(3016), 제2 기판(3017) 및 푸쉬핀(3054) 등의 기재는 생략하고 있다. 도 49는 흡착자(3033)가 마그넷 유니트(3031)에 결합하기 전의 상태를 나타낸다. 또, 도 50은 도 49와 동일한 단면부에서, 흡착자(3033)가 마그넷 유니트(3031)에 결합한 후의 상태를 나타낸다.

도시되는 바와 같이, 마그넷 유니트(3031)는 제2 기판홀더(3015)의 표면에 나사를 통하여 고정되어 있다. 그리고, 흡착자(3033)에 대향하는 대향면(3040)은 제1 기판홀더(3014)의 제1 기판(3016)의 유지면보다 아래쪽에 위치한다. 즉, 제1 기판홀더(3014)에는 흡착유니트(3030)가 설치되는 영역에 대응하여, 제1 기판(3016)의 유지면보다 일단 낮은 면이 형성된 오목부(3025)가 마련되어 있다. 즉, 마그넷 유니트(3031)가 흡착자(3033)와 접촉하는 접촉예정면인 대향면(3040)은 제1 기판(3016)의 표면과 제2 기판(3017)의 표면이 접하는 상태에서는, 이 오목부(3025)의 공간 내에 위치한다.

오목부(3025)에는 흡착자(3033)의 상하이동을 허용하는 관통구멍(3026)이 마련되어 있다. 또, 제1 기판홀더(3014) 중 제1 기판(3016)의 유지면과는 반대의 면인 이면 측으로부터는 관통구멍(3026)의 주위에 오목부(3027)이 마련되고 있으며, 이 오목부에 들어가도록 판스프링(3034)과 판스프링(3034)을 제1 기판홀더(3014)에 대해서 고정하는 나사가 배치되어 있다.

도 49의 상태로부터 도 50의 상태로의 변화가 나타내는 바와 같이, 흡착자(3033)가 고정되는 띠모양부(3048)는 흡착자(3033)가 자석(3036)에 흡인됨으로써 탄성변형한다. 이 때, 장착부(3044)는 제1 기판홀더(3014)에 고정된 채로 있으므로, 판스프링(3034)은 제1 기판(3016)과 제2 기판(3017)을 끼워 지지하여 제1 기판홀더(3014)와 제2 기판홀더(3015)를 서로 끌어들이는 방향으로 가압하여 균형을 맞춘다.

도 51은 결합규제 유니트(3053)를 개략적으로 나타내는 종단면도이다. 결합규제 유니트(3053)는 마그넷 유니트(3031)에 대응하여 제2 기판홀더(3015)에 복수 배치되어 있다. 실린더부(3055)에는 실린더부(3055)의 내부의 기압을 조정하는 에어펌프(3056)가 접속되어 있다. 제어부는 에어펌프(3056)를 제어함으로써, 푸쉬핀(3054)을 진퇴시킨다. 즉, 푸쉬핀(3054)의 적어도 일부가 실린더부(3055)의 내부에 위치하는 수납위치와, 푸쉬핀(3054)의 선단(3057)이 흡착자(3033)를 누르는 신장위치를 제어한다. 따라서, 푸쉬핀(3054)이 흡착자(3033)를 누르는 가압력은 판스프링(3034)의 탄성력에 저항하는 크기를 가진다. 또한, 푸쉬핀(3054)의 선단(3057)은 흡착자(3033)와 점접촉하도록 구상으로 가공되어 있다.

도 52는 기판홀더쌍(3018)을 반송장치(3013)가 파지하는 상태를 개략적으로 나타내는 측면도이다. 반송장치(3013)는 암부(3020)와, 이것에 접속되는 파지부(3019)를 구비한다. 파지부(3019)는 기판홀더쌍(3018)을 아래쪽으로부터 지지하는 지지판(3062)과, 위쪽으로부터 누르는 누름판(3063)을 가진다. 지지판(3062)에는 기판홀더쌍(3018)을 진공흡착 고정하는 흡기구멍이 마련되어 있으며, 이 작용에 의해 기판홀더쌍(3018)은 지지판(3062)에 고정된다.

누름판(3063)은 지지판(3062)의 단부에 마련된 지주(3064)에 마련되며, 기판홀더쌍(3018)을 끼워 넣는 방향으로 진퇴할 수 있다. 누름판(3063)이 지지판(3062)에 고정된 기판홀더쌍(3018)에 가압력을 작용시킴으로써, 누름판(3063)과 지지판(3062)으로 기판홀더쌍(3018)을 끼워 지지할 수 있다. 반송장치(3013)는 이 상태에서 암부(3020)를 작동시킴으로써, 기판홀더쌍(3018)을 얼라이먼트 장치(3011)로부터 접합장치(3012)로 반송한다. 또한, 반송장치(3013)는 반송중에도 제1 전압인가단자(3121), 제2 전압인가단자(3122)에 전압을 공급할 수 있도록 구성되어 있다. 이것에 의해, 제1 기판(3016), 제2 기판(3017)을 정전 흡착시킬 수 있으며, 반송중에도 기판과 기판홀더가 상대적으로 어긋날 우려가 없다.

도 53은 접합장치(3012)의 주요부를 개략적으로 나타내는 측면도이다. 접합장치(3012)는 제1 기판홀더(3014)의 아래쪽에 배치된 하부 가압스테이지(3065)와, 제2 기판홀더(3015)의 위쪽에 배치된 상부 가압스테이지(3066)를 구비한다. 상부 가압스테이지(3066)는 하부 가압스테이지(3065)와 협동하여 기판홀더쌍(3018)을 가압하기 위하여, 하부 가압스테이지(3065)에 접근하는 방향으로 이동할 수 있다. 하부 가압스테이지(3065) 및 상부 가압스테이지(3066)의 내부에는 히터가 내장되어 있고, 얹어 놓인 기판홀더쌍(3018)에 가압뿐만이 아니라, 가열도 행할 수 있다. 기판홀더쌍(3018)이 가압, 가열됨으로써, 제1 기판(3016)과 제2 기판(3017)의 서로 접촉한 전극끼리가 용착한다. 이것에 의해 제1 기판(3016)과 제2 기판(3017)의 각각 대응하는 회로영역(3021)이 접합된다.

(제3 실시형태의 변형예 1)

도 54는 제3 실시형태의 제1 변형예로서의 먼지포획영역을 구비하는 제1 기판홀더(3014)를 개략적으로 나타내는 평면도이다. 도 41을 이용하여 설명한 제1 기판홀더(3014)는 제1 기판(3016)의 재치영역과 각각의 흡착유니트(3030)와의 사이에 먼지를 포획하는 제1 먼지포획영역(3101)이 마련되어 있었다. 이것에 대해 본 변형예에서는 이들 제1 먼지포획영역(3101)을 접속하여, 제1 기판(3016)의 재치영역을 둘러싸도록 링 모양으로 먼지포획영역(3161)을 마련한다. 이 먼지포획영역(3161)에 대응하여, 먼지포획전극도 링 모양으로 형성하여 홀더본체(3022)에 매립한다.

제1 기판홀더(3014)의 먼지포획영역(3161)에 대응하여, 제2 기판홀더(3015)에도 링 모양의 먼지포획영역을 마련한다. 이와 같이 구성된 기판홀더쌍(3018)에 의하면, 흡착유니트(3030)와 마그넷 유니트(3031)의 결합충격에 의해서 발생하는 먼지뿐만이 아니라, 주변 공기에 부유하는 먼지에 대해서도, 제1 기판(3016)과 제2 기판(3017)의 사이로 비집고 들어가지 않고, 그 전에 포획되는 것을 기대할 수 있다.

(제3 실시형태의 변형예 2)

도 55는 제3 실시형태의 제2 변형예로서의 먼지포획영역을 구비하는 제1 기판홀더(3014)를 개략적으로 나타내는 평면도이다. 도 41을 이용하여 설명한 제1 기판홀더(3014)는 제1 기판(3016)의 재치영역과 각각의 흡착유니트(3030)에 끼워진 영역에서 원호 모양으로 먼지를 포획하는 제1 먼지포획영역(3101)이 마련되어 있었다. 이것에 대해 본 변형예에서는, 이들 원호 모양의 영역에 더하여, 흡착유니트(3030)의 주위를 둘러싸는 영역을 더 포함하도록 먼지포획영역(3171)을 설정한다. 이 먼지포획영역(3171)에 대응하여, 먼지포획전극도 흡착유니트(3030)를 둘러싸는 형상으로 형성하여 홀더본체(3022)에 매립한다.

제1 기판홀더(3014)의 먼지포획영역(3161)에 대응하여, 제2 기판홀더(3015)에도 마그넷 유니트(3031)를 둘러싸도록 먼지포획영역을 마련한다. 이와 같이 구성된 기판홀더쌍(3018)에 의하면, 흡착유니트(3030)와 마그넷 유니트(3031)의 결합충격에 의해서 발생하는 먼지를 보다 확실히 포획할 수 있다.

(제3 실시형태의 변형예 3)

도 56은 제3 실시형태의 제3 변형예로서의 먼지포획영역을 구비하는 제1 기판홀더(3014)를 개략적으로 나타내는 평면도이다. 도 41을 이용하여 설명한 제1 기판홀더(3014)는 제1 기판(3016)의 재치영역과 각각의 흡착유니트(3030)와의 사이에, 먼지를 포획하는 제1 먼지포획영역(3101)이 마련되어 있었다. 이것에 대해 본 변형예에서는, 이들 제1 먼지포획영역(3101)에 추가하여 반송시 먼지포획영역(3181)을 마련한다. 이 반송시 먼지포획영역(3181)에 대응하여, 반송시 먼지포획전극을 홀더본체(3022)에 매립한다.

제1 기판홀더(3014)가 반송장치(3013), 그 외의 슬라이더 기구 등으로 반송될 때에는, 반송방향에 대한 제1 기판홀더(3014)의 자세가 미리 정해져 있는 것이 많다. 그래서, 제1 기판홀더(3014) 중 반송방향 측의 영역에 반송시 먼지포획영역(3181)을 마련하고, 반송방향 전방에서 날아오는 먼지를 포획하여, 제1 기판(3016)에 부착하는 것을 방지한다. 반송장치(3013), 그 외의 슬라이더 기구 등으로 제1 기판홀더(3014)를 반송할 경우에, 반송시 먼지포획영역(3181)이 반송방향 측이 되도록, 반송장치 측에서 제1 기판홀더(3014)의 자세를 제어해도 된다.

제1 기판홀더(3014)의 반송시 먼지포획영역(3181)에 대응하여, 제2 기판홀더(3015)에도 반송시 먼지포획영역을 마련한다. 이와 같이 구성된 기판홀더쌍(3018)에 의하면, 흡착유니트(3030)와 마그넷 유니트(3031)의 결합충격에 의해서 발생하는 먼지뿐만이 아니라, 반송시에 날아오는 먼지에 대해서도, 제1 기판(3016)과 제2 기판(3017)의 사이로 비집고 들어가지 않고, 그 전에 포획되는 것을 기대할 수 있다.

제1 먼지포획영역(3101) 및 제2 먼지포획영역(3102)은 흡착유니트(3030)와 마그넷 유니트(3031)의 결합충격에 의해서 발생하는 먼지를 포획하는 것이 목적이지만, 반송시 먼지포획영역(3181)은 반송시에 날아오는 먼지를 포획하는 것이 목적이다. 따라서, 각각의 영역이 작용하는 기간을 서로 다르게 하면 좋다. 구체적으로는, 제1 먼지포획영역(3101) 및 제2 먼지포획영역(3102)이 작용하는 기간은 흡착유니트(3030)와 마그넷 유니트(3031)가 접촉하고 나서 당분간의 기간이며, 반송시 먼지포획영역(3181)이 작용하는 기간은 제1 기판홀더(3014), 제2 기판홀더(3015)가 단독으로 반송되는 기간, 혹은 기판홀더쌍(3018)으로서 반송되는 기간이다. 반송시 먼지포획전극은 제1 먼지포획전극(3111) 및 제2 먼지포획전극(3112)에 대해서 독립하여 전압인가할 수 있도록 배선이 나뉘어져 구성되어 있어 제어부는 상황에 따라 선택적으로 먼지포획영역을 작용시킬 수 있다.

흡착유니트(3030)와 마그넷 유니트(3031)의 결합충격에 의해서 발생하는 먼지가 존재하지 않는 정도, 또는 무시할 수 있는 정도이면, 제1 먼지포획영역(3101) 및 제2 먼지포획영역(3102)를 생략할 수도 있다. 이 경우, 반송시 먼지포획영역(3181)만을 마련하여, 반송시에 날아오는 먼지를 포획시킨다.

이상 설명한 본 실시형태는 각 변형예를 포함하여 제1 기판(3016) 및 제2 기판(3017)을 각각 제1 기판전극(3116) 및 제2 기판전극(3117)에 의한 정전 흡착으로 흡착 고정하는 것으로서 설명했다. 그러나, 기판의 흡착은 정전 흡착에 한정되지 않는다. 각각의 홀더에 흡인구멍을 마련하여 진공흡입하고, 진공흡착에 의해 흡착 고정하도록 구성해도 된다. 이 경우라도 각 먼지포획영역에서 부유하는 먼지를 정전 흡착할 수 있다.

또, 상기의 제1 기판홀더(3014) 및 제2 기판홀더(3015)를 이용하여, 기판접합장치(3010)에 의해 디바이스를 제조하는 경우는, 제1 기판(3016) 및 제2 기판을 겹쳐 맞추는 공정으로서 다음과 같은 공정을 거친다. 즉, 제1 기판홀더(3014)에 제1 기판(3016)을 얹어 놓는 공정과, 제2 기판홀더(3015)에 제2 기판(3017)을 얹어 놓는 공정과, 제1 먼지포획전극(3111) 및 제2 먼지포획전극(3112)의 적어도 한쪽으로 통전하여 정전력을 발생시키면서, 흡착유니트(3030)와 마그넷 유니트(3031)를 결합시켜 제1 기판홀더(3014)와 제2 기판홀더(3015)를 일체화시키는 공정이다.

또, 제1 기판(3016)이 칩(chip)화되기 전의 기판의 상태에서 반송되는 공정으로서, 다음과 같은 공정을 거친다. 즉, 제1 기판(3016)을 제1 기판홀더(3014)에 얹어 놓는 공정과, 반송시 먼지포획전극에 통전하여 정전력을 발생시키면서, 제1 기판홀더(3014)와 함께 제1 기판(3016)을 반송하는 공정이다.

이상의 각 실시형태에서 설명한 먼지유입 억제부를 구비함으로써, 기판접합장치에서의 각 프로세스에서 발생할 수 있는 먼지 및 기판홀더 자신으로부터 발생할 수 있는 먼지에 대해서, 발생을 억제하며, 또는, 기판을 끼워 지지하는 영역으로의 유입, 부착을 방해하는 효과를 기대할 수 있다.

이상, 본 발명을 실시형태를 이용하여 설명했지만, 본 발명의 기술적 범위는 상기 실시형태에 기재의 범위에는 한정되지 않는다. 상기 실시형태에 다양한 변경 또는 개량을 가하는 것이 가능하다는 것이 당업자에게 분명하다. 그와 같은 변경 또는 개량을 가한 형태도 본 발명의 기술적 범위에 포함될 수 있는 것이 청구의 범위의 기재로부터 분명하다.

청구의 범위, 명세서, 및 도면 중에서 나타낸 장치, 시스템, 프로그램 및 방법에서의 동작, 순서, 스텝 및 단계 등의 각 처리의 실행순서는 특별히 「보다 앞에」, 「앞서」 등으로 명시하고 있지 않고, 또, 전처리의 출력을 후처리로 이용하는 것이 아닌 한, 임의의 순서로 실현될 수 있는 임을 유의해야 한다. 청구의 범위, 명세서, 및 도면 중의 동작플로우에 관해서, 편의상 「우선,」, 「다음으로,」 등을 이용하여 설명했다고 해도, 이 순서로 실시하는 것이 필수인 것을 의미하는 것은 아니다.

1010 기판접합장치, 1011 얼라이먼트 장치,
1012 접합장치, 1013 반송장치,
1014 제1 기판홀더, 1015 제2 기판홀더,
1016 제1 기판, 1017 제2 기판,
1018 기판홀더쌍, 1019 파지부,
1020 암부, 1021 회로영역,
1022, 1023 홀더본체, 1024 홀더삽통구멍,
1025 오목부, 1026 관통구멍,
1027 오목부, 1030 흡착유니트,
1031 마그넷 유니트, 1032 마그넷 삽통구멍,
1033 흡착자, 1034 판스프링,
1035 지지부, 1036 자석,
1037 나사구멍, 1038, 1039 삽통구멍,
1040 대향면, 1041 구상 볼록체,
1042 고정부재, 1043 원형부,
1044 장착부, 1045 나사구멍,
1046 슬릿, 1047 관통구멍,
1048 띠모양부, 1049 완충 플레이트,
1050 선상 볼록체, 1051 제1 스테이지,
1052 제2 스테이지, 1053 결합규제 유니트,
1054 푸쉬핀, 1055 실린더부,
1056 에어펌프, 1057 선단,
1062 지지판, 1063 누름판,
1064 지주, 1065 하부 가압스테이지,
1066 상부 가압스테이지 2010 기판접합장치,
2011 얼라이먼트 장치, 2012 접합장치,
2013 반송장치, 2014 제1 기판홀더,
2015 제2 기판홀더, 2016 제1 기판,
2017 제2 기판, 2018 기판홀더쌍,
2019 파지부, 2020 암부,
2021 회로영역, 2022, 2023 홀더본체,
2024 홀더삽통구멍, 2025 오목부,
2026 관통구멍, 2027 오목부,
2030 흡착유니트, 2031 마그넷 유니트,
2032 마그넷 삽통구멍, 2033 흡착자,
2034 판스프링, 2035 지지부,
2036 자석, 2037 나사구멍,
2038, 2039 삽통구멍, 2040 대향면,
2044 장착부, 2045 나사구멍,
2046 슬릿, 2047 관통구멍,
2048 띠모양부, 2051 제1 스테이지,
2052 제2 스테이지, 2053 결합규제 유니트,
2054 푸쉬핀, 2055 실린더부,
2056 에어펌프, 2057 선단,
2062 지지판, 2063 누름판,
2064 지주, 2065 하부 가압스테이지,
2066 상부 가압스테이지, 2071 제1 흡기배관,
2072 제2 흡기배관, 2073 제1 밸브,
2074 제2 밸브, 2075 흡기장치,
2101 제1 관통구멍, 2102 제2 관통구멍,
2111 제1 연통관, 2112 제2 연통관,
2113 제3 연통관, 2121 원환 관통구멍,
2131 제1 방진벽, 2132 제2 방진벽,
2141 쉴드부 3010 기판접합장치,
3011 얼라이먼트 장치, 3012 접합장치,
3013 반송장치, 3014 제1 기판홀더,
3015 제2 기판홀더, 3016 제1 기판,
3017 제2 기판, 3018 기판홀더쌍,
3019 파지부, 3020 암부,
3021 회로영역, 3022, 3023 홀더본체,
3024 홀더삽통구멍, 3025 오목부,
3026 관통구멍, 3027 오목부,
3030 흡착유니트, 3031 마그넷 유니트,
3032 마그넷 삽통구멍, 3033 흡착자,
3034 판스프링, 3035 지지부,
3036 자석, 3037 나사구멍,
3038, 3039 삽통구멍, 3040 대향면,
3044 장착부, 3045 나사구멍,
3046 슬릿, 3047 관통구멍,
3048 띠모양부, 3051 제1 스테이지,
3052 제2 스테이지, 3053 결합규제 유니트,
3054 푸쉬핀, 3055 실린더부,
3056 에어펌프, 3057 선단,
3062 지지판, 3063 누름판,
3064 지주, 3065 하부 가압스테이지,
3066 상부 가압스테이지, 3071 제1 흡기배관,
3072 제2 흡기배관, 3073 제1 밸브,
3074 제2 밸브, 3075 흡기장치,
3101 제1 먼지포획영역, 3102 제2 먼지포획영역,
3111 제1 먼지포획전극, 3112 제2 먼지포획전극,
3113 제1 먼지배선, 3114 제2 먼지배선,
3116 제1 기판전극, 3117 제2 기판전극,
3121 제1 전압인가단자, 3122 제2 전압인가단자,
3126 제1 기판배선, 3127 제2 기판배선,
3131 제1 전압공급단자, 3132 제2 전압공급단자,
3161 먼지포획영역, 3171 먼지포획영역,
3181 반송시 먼지포획영역

Claims (73)

1. 제1 기판을 유지하는 제1 유지부를 가지는 제1 기판홀더와,
   상기 제1 기판에 접합되는 제2 기판을 유지하는 제2 유지부를 가지고, 상기 제1 기판홀더와의 사이에서 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판을 끼워 지지하는 제2 기판홀더와,
   상기 제1 기판홀더에 마련된 제1 결합부재와,
   상기 제2 기판홀더에 마련되며, 상기 제1 결합부재와 결합하는 것에 의해 상기 제1 기판홀더 및 상기 제2 기판홀더를 고정하는 제2 결합부재를 구비하며,
   상기 제1 결합부재와 상기 제2 결합부재와의 접촉면은, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판과의 접합면보다도 아래쪽에 위치하는 기판홀더쌍.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 기판홀더 및 상기 제2 기판홀더 중 적어도 한쪽에 마련되고, 먼지를 포획하는 먼지포획부를 가지는 기판홀더쌍.
3. 청구항 2에 있어서,
   적어도 상기 제1 유지부와 상기 제1 결합부재와의 사이에 마련되고, 흡인관에 접속되는 제1 관통구멍을 가지며, 상기 제1 관통구멍을 거쳐서 먼지를 흡인하는 기판홀더쌍.
4. 청구항 2에 있어서,
   적어도 상기 제1 유지부와 상기 제1 결합부재와의 사이에 마련되고, 정전력을 발생시켜 먼지를 포획하는 먼지포획전극을 가지는 기판홀더쌍.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 유지부 및 상기 제2 유지부의 외측의 영역의 기압을 상기 제1 유지부 및 상기 제2 유지부의 사이의 기압보다도 감압하는 감압수단을 가지는 기판홀더쌍.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 감압수단은 상기 제1 유지부 및 상기 제2 유지부 중 적어도 한쪽과 상기 제1 결합부재와의 사이에 마련되고, 흡인관에 접속되는 관통구멍을 가지는 기판홀더쌍.
7. 청구항 5에 있어서,
   상기 감압수단은, 적어도 상기 제1 유지부와 상기 제1 결합부재와의 사이에 마련되고, 분기관에 접속되는 관통구멍을 가지는 기판홀더쌍.
8. 청구항 1에 있어서,
   적어도 상기 제1 유지부와 상기 제1 결합부재와의 사이에 배치되고, 상기 제1 유지부에 대해서 돌출하는 제1 벽부를 가지는 기판홀더쌍.
9. 청구항 1에 있어서,
   적어도 상기 제1 결합부재의 결합부를 그 주위로부터 덮도록 배치되는 쉴드부를 가지는 기판홀더쌍.
10. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 결합부재의 결합면 및 상기 제2 결합부재의 결합면 중 적어도 한쪽에 마련되며, 다른 쪽의 접합면에 점접촉 또는 선접촉하는 볼록부를 가지는 기판홀더쌍.
11. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 결합부재와 상기 제2 결합부재와의 상기 접촉면은, 상기 제1 유지부 및 상기 제2 유지부 중 중력방향에 대해서 아래쪽에 위치하는 유지부 보다도 아래쪽에 위치하는 기판홀더쌍.
12. 청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 하나의 항에 기재한 기판홀더쌍과,
    상기 제1 기판홀더에 유지된 상기 제1 기판과 상기 제2 기판홀더에 유지된 상기 제2 기판을 서로 접합하는 접합부를 구비하는 기판접합장치.
13. 2개의 기판을 겹쳐 맞추어 제조되는 디바이스의 제조방법으로서,
    제1 기판홀더의 제1 유지부에 상기 제1 기판을 얹어 놓는 스텝과,
    제2 기판홀더의 제2 유지부에 상기 제2 기판을 얹어 놓는 스텝과,
    상기 2개의 기판을 겹쳐 맞추어 상기 제1 기판홀더와 상기 제2 기판홀더로 끼워 지지하는 협지(挾持) 스텝과,
    상기 제1 기판 홀더에 마련된 제1 결합부재와 상기 제2 기판 홀더에 마련된 제2 결합부재와를 서로 결합하는 결합 스텝을 포함하고,
    상기 결합 스텝에서는 상기 제1 기판과 상기 제2 기판과의 접합면보다도 아래쪽에서 상기 제1 결합부재와 상기 제2 결합부재를 서로 접촉시키는 디바이스의 제조방법.
14. 기판을 유지하는 유지영역을 가지는 홀더본체와,
    상기 유지영역에 유지된 상기 기판과 다른 기판을 서로 겹쳐 맞춘 상태에서 고정하는 고정부재를 구비하며,
    상기 고정부재는, 상기 홀더본체에 마련된 제1 결합부재와, 상기 제1 결합부재와 결합하는 제2 결합부재를 구비하며,
    상기 제1 결합부재와 상기 제2 결합부재와의 접촉면은, 상기 기판과 상기 다른 기판과의 접합면보다도 아래쪽에 위치하는 기판홀더.
15. 청구항 14에 기재된 기판홀더와,
    상기 기판홀더에 유지된 상기 기판과 상기 다른 기판을 서로 접합하는 접합부를 구비하는 기판접합장치.
16. 제1 기판과 상기 제1 기판에 접합되는 제2 기판을 서로 겹쳐 맞춘 상태에서 고정하는 고정부와,
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 서로 접합하는 접합부를 구비하며,
    상기 고정부는, 제1 결합부재와, 상기 제1 결합부재에 결합하는 제2 결합부재를 구비하며,
    상기 제1 결합부재와 상기 제2 결합부재와의 접촉면은, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판과의 접합면보다도 아래쪽에 위치하는 기판접합장치.
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