KR102050323B1 - 가압 장치, 기판 접합 장치, 및, 서로 겹침 기판 - Google Patents

가압 장치, 기판 접합 장치, 및, 서로 겹침 기판 Download PDF

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Abstract

기판을 이동시키는 단계에서는 이동 속도를 빠르게 하면서, 기판을 가압하는 단계에서는 압력을 크게 해야만 한다. 가압 장치는, 서로 겹친 복수의 반도체 기판을 접합하도록 가압하는 가압 장치로서, 복수의 반도체 기판을 지지하는 제1 스테이지와, 제1 스테이지와의 사이에서 복수의 반도체 기판을 협지할 수 있는 제2 스테이지와, 복수의 반도체 기판을 협지하도록 제1 스테이지를 제2 스테이지를 향해서 이동시키는 구동부와, 구동부에 의해 제1 스테이지가 미리 정해진 위치에 도달했을 때에 제1 스테이지에 가압력을 부여하고, 제1 스테이지와 제2 스테이지와의 사이에서 복수의 반도체 기판을 가압하는 가압부를 구비하며, 구동부 및 가압부는, 제1 스테이지의 아래 공간에서 이동 방향으로 적어도 일부가 서로 겹치도록 병설되어 있다.

Description

가압 장치, 기판 접합 장치, 및, 서로 겹침 기판{PRESSURIZING APPARATUS, SUBSTRATE BONDING APPARATUS, AND BONDED SUBSTRATES}
본 발명은, 가압 장치, 기판 접합 장치, 및, 서로 겹침 기판에 관한 것이다.
반도체 장치의 기판 등을 상하 이동 또는 가압하기 위한 가압 장치가 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).
［특허 문헌 1］일본특허공개 2005－302858호 공보
그렇지만, 한 쌍의 기판 등을 상하 이동시켜, 한 쌍의 기판을 가압하는 경우가 있다. 이러한 경우, 기판을 이동시키는 단계에서는 이동 속도를 빠르게 하면서, 기판을 가압하는 단계에서는 압력을 크게 해야만 한다고 하는 과제가 있다.
본 발명의 제1 형태에서는, 서로 겹친 복수의 반도체 기판을 접합하도록 가압하는 가압 장치로서, 상기 복수의 반도체 기판을 지지하는 제1 스테이지와, 상기 제1 스테이지와의 사이에서 상기 복수의 반도체 기판을 협지(挾持, 끼워 지지)할 수 있는 제2 스테이지와, 상기 복수의 반도체 기판을 상기 협지하도록 상기 제1 스테이지를 상기 제2 스테이지를 향해서 이동시키는 구동부와, 상기 구동부에 의해 상기 제1 스테이지가 미리 정해진 위치에 도달했을 때에 상기 제1 스테이지에 가압력을 부여하고, 상기 제1 스테이지와 상기 제2 스테이지와의 사이에서 상기 복수의 반도체 기판을 가압하는 가압부를 구비하며, 상기 구동부 및 상기 가압부는, 상기 제1 스테이지의 아래 공간에서 상기 이동 방향으로 적어도 일부가 서로 겹치도록 병설되어 있는 것을 특징으로 하는 가압 장치를 제공한다.
본 발명의 제2 형태에서는, 서로 겹친 복수의 반도체 기판을 접합하도록 가압하는 가압 장치로서, 상기 복수의 반도체 기판을 지지하는 제1 스테이지와, 상기 제1 스테이지와의 사이에서 상기 복수의 반도체 기판을 협지할 수 있는 제2 스테이지와, 상기 복수의 반도체 기판을 상기 협지하도록 상기 제1 스테이지를 상기 제2 스테이지를 향해서 이동시키는 구동부와, 상기 구동부에 의해 상기 제1 스테이지가 미리 정해진 위치에 도달했을 때에 상기 제1 스테이지에 가압력을 부여하고, 상기 제1 스테이지와 상기 제2 스테이지와의 사이에서 상기 복수의 반도체 기판을 가압하는 가압부와, 상기 구동부의 구동을 제어하는 제어부를 구비하며, 상기 제어부는, 상기 가압부에 의한 가압시에, 상기 제1 스테이지 및 상기 제2 스테이지 중 적어도 일방의 압력 분포가 미리 정해진 분포가 되도록, 상기 구동부로부터 상기 제1 스테이지에 작용하는 가압력을 제어하는 가압 장치를 제공한다.
본 발명의 제3 형태에서는, 서로 겹친 복수의 반도체 기판을 접합하도록 가압하는 가압 장치로서, 상기 복수의 반도체 기판을 지지하는 제1 스테이지를 포함하는 가동부와, 상기 제1 스테이지와의 사이에서 상기 복수의 반도체 기판을 협지할 수 있는 제2 스테이지와, 상기 복수의 반도체 기판을 상기 협지하도록 상기 제1 스테이지를 상기 제2 스테이지를 향해서 이동시키는 구동부와, 상기 구동부에 의해 상기 제1 스테이지가 미리 정해진 위치에 도달했을 때에 상기 제1 스테이지에 가압력을 부여하고, 상기 제1 스테이지와 상기 제2 스테이지와의 사이에서 상기 복수의 반도체 기판을 가압하는 가압부와, 상기 제1 스테이지에 연결되고, 상기 구동부로부터 받은 가압력에 의해 상기 제1 스테이지를 가압하는 가압 부재를 구비하며, 상기 가압 부재는, 상기 가동부의 중심을 가압하는 가압 장치를 제공한다.
본 발명의 제4 형태에서는, 상기 복수의 반도체 기판을 서로 위치 맞춤하는 위치 맞춤부와, 위치 맞춤된 상기 복수의 반도체 기판을 서로 접합하도록 가압하는 상술의 가압 장치를 구비하는 기판 접합 장치를 제공한다.
본 발명의 제5 형태에서는, 스테이지에 지지된 상태에서, 상기 스테이지와 연결되며, 제1 실린더에 의해 왕복 이동하는 제1 가압 부재와, 상기 스테이지와 연결되며, 상기 제1 실린더가 상기 제1 가압 부재를 가압하는 면적과 다른 면적으로, 상기 제1 실린더의 외주를 둘러싸서 배치된 제2 실린더로부터 가압되는 것에 의해 왕복 이동하는 제2 가압 부재에 의해서 가압되어 접합된 서로 겹침 기판을 제공한다.
본 발명의 제6 형태에서는, 고정부와, 상기 고정부에 대해서 왕복 이동 가능하며, 유체가 유출입 하는 공간을 상기 고정부와의 사이에서 형성하는 가동부와, 상기 유체의 유입에 의한 상기 가동부의 경사를 억제하는 경사 억제부를 구비하는 가압 장치를 제공한다.
본 발명의 제7 형태에서는, 상술의 가압 장치와, 적층된 복수의 기판을 유지함과 아울러, 상기 가압 장치에 의해서 왕복 이동되는 가동 스테이지와, 상기 가동 스테이지와 대향하는 위치에 배치되며, 상기 가동 스테이지에 의해서 상기 복수의 기판을 가압하는 대향 스테이지를 구비하는 기판 접합 장치를 제공한다.
본 발명의 제8 형태에서는, 상술의 기판 접합 장치에 의해서 접합된 서로 겹침 기판을 제공한다.
또, 상기의 발명의 개요는, 본 발명의 필요한 특징 전부를 열거한 것은 아니다. 또, 이들 특징군의 서브 콤비네이션도 또, 발명이 될 수 있다
본 발명에 따르면, 기판을 이동시키는 단계에서는 이동 속도를 빠르게 하면서, 기판을 가압하는 단계에서는 압력을 크게 할 수 있다.
도 1은 기판 접합 장치(10)의 전체 구성도이다.
도 2는 기판 접합 장치(10)에 의한 서로 겹침 기판의 접합 공정을 설명하는 도면이다.
도 3은 기판 접합 장치(10)에 의한 서로 겹침 기판의 접합 공정을 설명하는 도면이다.
도 4는 기판 접합 장치(10)에 의한 서로 겹침 기판의 접합 공정을 설명하는 도면이다.
도 5는 기판 접합 장치(10)에 의한 서로 겹침 기판의 접합 공정을 설명하는 도면이다.
도 6은 기판 접합 장치(10)에 의한 서로 겹침 기판의 접합 공정을 설명하는 도면이다.
도 7은 기판 접합 장치(10)에 의한 서로 겹침 기판의 접합 공정을 설명하는 도면이다.
도 8은 가열 가압 장치(56)의 전체 구조를 나타내는 정면도이다.
도 9는 승강부(66)의 종단면도이다.
도 10은 승강부(66)의 종단면도이다.
도 11은 승강부(66)의 종단면도이다.
도 12는 승강부(66)의 평면도이다.
도 13은 이동 스테이지 부재(124)가 경사진 상태에서, 이동 스테이지 부재(124)에 작용하는 힘을 나타낸다.
도 14는 이동 스테이지 부재(124)가 경사진 상태에서, 이동 스테이지 부재(124)에 작용하는 힘을 나타낸다.
도 15는 이동 스테이지 부재(124)가 최상위까지 도달한 상태의 도면이다.
도 16은 밀폐 부재를 변경한 예를 설명하는 도면이다.
도 17은 밀폐 부재를 변경한 예를 설명하는 도면이다.
도 18은 승강부(1066)의 종단면도이다.
도 19는 유출입관(1112) 근방의 개구(1128)를 설명하는 종단면도이다.
도 20은 유출입관(1112)으로부터 떨어진 영역의 개구(1128)를 설명하는 종단면도이다.
도 21은 개구(1128)를 설명하는 개략 평면도이다.
도 22는 승강부(1066)의 가동부(1110)가 상부로 이동한 도면이다.
도 23은 개구를 변형한 실시 형태를 설명하는 개략 평면도이다.
도 24는 개구를 변형한 실시 형태를 설명하는 개략 평면도이다.
도 25는 개구를 변형한 실시 형태를 설명하기 위한 개구 근방의 종단면도이다.
도 26은 개구를 변형한 실시 형태를 설명하기 위한 개구 근방의 종단면도이다.
도 27은 개구를 변형한 실시 형태를 설명하기 위한 개략 평면도이다.
도 28은 보조 유로를 형성한 실시 형태를 설명하는 종단면도이다.
도 29는 보조 유로를 형성한 실시 형태를 설명하는 종단면도이다.
도 30은 보조 유로를 변형한 실시 형태를 설명하는 종단면도이다.
도 31은 테이퍼면을 변경한 실시 형태를 설명하는 종단면도이다.
도 32는 테이퍼면을 변경한 실시 형태를 설명하는 종단면도이다.
도 33은 승강부의 다른 실시 형태를 설명하는 개략 구성도이다.
도 34는 승강부의 다른 실시 형태를 설명하는 개략 구성도이다.
이하, 발명의 실시 형태를 통해 본 발명을 설명하지만, 이하의 실시 형태는 청구의 범위에 관한 발명을 한정하는 것은 아니다. 또, 실시 형태 중에서 설명되어 있는 특징의 조합 전부가 발명의 해결 수단에 필수라고는 할 수 없다.
도 1은, 기판 접합 장치의 전체 구성도이다. 기판 접합 장치(10)는, 2매의 기판(90, 90)을 접합시켜, 서로 겹침 기판(92)을 제조한다. 또, 기판 접합 장치(10)가, 3매 이상의 기판(90)을 접합시켜, 서로 겹침 기판(92)을 제조하도록 구성해도 괜찮다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 기판 접합 장치(10)는, 대기 환경부(14)와, 진공 환경부(16)와, 제어부(18)를 구비한다.
대기 환경부(14)는, 환경 챔버(12)와, 복수의 기판 카세트(20, 20, 20)와, 기판 홀더 랙(rack, 22)과, 로봇 암(24)과, 프리 얼라이너(pre aligner, 26)와, 가접합부(假接合部, 28)와, 로봇 암(30)을 가진다. 환경 챔버(12)는, 대기 환경부(14)를 둘러싸도록 형성되어 있다.
기판 카세트(20, 20, 20)는, 기판 접합 장치(10)에서 결합되어 접합되는 기판(90)을 수용한다. 또, 기판 카세트(20, 20, 20)는, 기판 접합 장치(10)에서 결합되어 접합된 서로 겹침 기판(92)을 수용한다. 기판 카세트(20, 20, 20)는, 환경 챔버(12)의 외면에 탈착 가능하게 장착되어 있다. 이것에 의해, 복수의 기판(90)을 기판 접합 장치(10)에 일괄하여 장전할 수 있다. 또, 복수조(組)의 서로 겹침 기판(92)을 일괄하여 회수할 수 있다. 기판 접합 장치(10)에 의해서 접합되는 기판(90)은, 단체(單體)의 실리콘 웨이퍼, 화합물 반도체 웨이퍼, 유리 기판 등 이외에, 그들에 소자, 회로, 단자 등이 형성되어 있어도 괜찮다. 또, 장전된 기판(90)이, 이미 복수의 웨이퍼가 적층된 서로 겹침 기판(92)이라도 괜찮다.
기판 홀더 랙(22)은, 한 쌍의 기판(90)이 서로 겹쳐진 서로 겹침 기판(92)을 상하 방향으로부터 유지하는 기판 홀더(94)를 수용한다. 기판 홀더(94)는, 각 조의 서로 겹침 기판(92)의 2매의 기판(90)을 정전(靜電) 흡착에 의해 유지한다.
로봇 암(24)은, 환경 챔버(12)의 내부로서, 기판 카세트(20, 20, 20) 근방에 배치되어 있다. 로봇 암(24)은, 기판 카세트(20, 20, 20)에 장전되어 있는 기판(90)을 프리 얼라이너(26)로 반송한다. 로봇 암(24)은, 프리 얼라이너(26)의 기판(90)을, 후술하는 가접합부(28)의 이동 스테이지(38)에 재치(載置)된 기판 홀더(94)로 반송한다. 로봇 암(24)은, 결합되어 이동 스테이지(38)까지 반송된 서로 겹침 기판(92)을 기판 카세트(20, 20, 20) 중 어느 것으로 반송한다.
프리 얼라이너(26)는, 환경 챔버(12)의 내부로서, 로봇 암(24)의 근방에 배치되어 있다. 프리 얼라이너(26)는, 가접합부(28)에 기판(90)을 장전하는 경우에, 고정밀도인 이유로, 좁은 가접합부(28)의 조정 범위에 각각의 기판(90)이 장전 되도록, 개개의 기판(90)의 위치를 임시 맞춤한다. 이것에 의해, 가접합부(28)에서의 기판(90)의 위치 결정이, 신속 또한 정확하게 할 수 있다.
가접합부(28)는, 위치 맞춤부의 일례이다. 가접합부(28)는, 로봇 암(24)과 로봇 암(30)과의 사이에 배치되어 있다. 가접합부(28)는, 프레임(34)과, 고정 스테이지(36)와, 이동 스테이지(38)와, 한 쌍의 셔터(40) 및 셔터(42)를 가진다.
프레임(34)은, 고정 스테이지(36) 및 이동 스테이지(38)를 둘러싸도록 형성되어 있다. 프레임(34)의 기판 카세트(20, 20, 20)측의 면과, 진공 환경부(16)측의 면은, 기판(90) 및 서로 겹침 기판(92)을 반입 및 반출 가능하게 개구되어 있다.
고정 스테이지(36)는, 프레임(34)의 내측으로서, 기판 카세트(20, 20, 20) 근방에 고정되어 있다. 고정 스테이지(36)의 하면은, 기판(90)을 유지한 상태에서, 로봇 암(30)에 의해 이동 스테이지(38)로부터 반송되는 기판 홀더(94)를 진공 흡착한다.
이동 스테이지(38)는, 프레임(34)의 내측으로서, 진공 환경부(16)측에 배치되어 있다. 이동 스테이지(38)의 상면은, 기판(90) 및 기판 홀더(94)를 진공 흡착한다. 이동 스테이지(38)는, 프레임(34)의 내부를 수평 방향 및 연직 방향으로 이동한다. 이것에 의해, 이동 스테이지(38)가 이동하는 것에 의해서, 고정 스테이지(36)에 유지된 기판(90) 및 기판 홀더(94)와, 이동 스테이지(38)에 유지된 기판(90) 및 기판 홀더(94)가 위치 맞춤되어, 가접합된다. 기판(90)과 기판(90)은, 접착제에 의해서 가접합해도 괜찮으며, 플라즈마에 의해서 가접합해도 괜찮다.
셔터(40)는, 프레임(34)의 기판 카세트(20)측의 개구를 개폐한다. 셔터(42)는, 프레임(34)의 진공 환경부(16)측의 개구를 개폐한다. 프레임(34) 및 셔터(40, 42)에 의해 둘러싸인 영역은, 공기 조정기 등에 연통되어, 온도 관리된다. 이것에 의해, 기판(90)과 기판(90)과의 위치 맞춤의 정밀도가 향상한다.
로봇 암(30)은, 환경 챔버(12)의 내부로서, 진공 환경부(16)와 가접합부(28)와의 사이에 배치되어 있다. 로봇 암(30)은, 기판 홀더 랙(22)에 수용되어 있는 기판 홀더(94)를 이동 스테이지(38)로 반송한다. 이동 스테이지(38)에 재치된 기판 홀더(94)는, 로봇 암(24)에 의해서 프리 얼라이너(26)로부터 반송된 기판(90)을 정전(靜電) 흡착에 의해 유지한다. 로봇 암(30)은, 이동 스테이지(38) 상에 재치되며, 기판(90)을 유지하는 기판 홀더(94)를, 뒤집어 고정 스테이지(36)로 반송한다. 고정 스테이지(36)의 하면은, 로봇 암(30)에 의해서 반송된 기판 홀더(94)를 기판(90)과 함께 진공 흡착한다. 로봇 암(30)은, 이동 스테이지(38)에 의해서 위치 맞춤된 한 쌍의 기판(90)을 포함하는 서로 겹침 기판(92) 및 기판 홀더(94)를 진공 흡착하여, 진공 환경부(16)로 반송한다. 로봇 암(30)은, 진공 환경부(16)에서, 결합되어 접합된 서로 겹침 기판(92)을 진공 환경부(16)로부터 이동 스테이지(38)로 반송한다.
진공 환경부(16)는, 기판 접합 장치(10)의 접합 공정에서, 고온 또한 진공 상태로 설정된다. 진공 환경부(16)는, 로드 락실(load lock室, 48)과, 한 쌍의 액세스 도어(50) 및 게이트 밸브(52)와, 로봇 암(54)과, 3개의 수용실(55)과, 3개의 가열 가압 장치(56)와, 로봇 암(58)과, 냉각실(59)을 구비한다. 또, 가열 가압 장치(56)의 개수는, 3개에 한정되는 것은 아니고, 적절히 변경해도 좋다.
로드 락실(48)은, 대기 환경부(14)와 진공 환경부(16)를 연결한다. 로드 락실(48)은, 진공 상태 및 대기압으로 설정할 수 있다. 로드 락실(48)의 대기 환경부(14)측 및 진공 환경부(16)측은, 한 쌍의 기판 홀더(94)에 유지된 한 쌍의 기판(90)을 포함하는 서로 겹침 기판(92)을 반송 가능하게 개구되어 있다.
액세스 도어(50)는, 로드 락실(48)의 대기 환경부(14)측의 개구를 개폐한다. 액세스 도어(50)는, 도시하지 않는 포트를 통해 로드 락실(48)로 공기가 도입, 즉 대기 개방되어, 압력 게이지에 의해서 대기압과 로드 락실(48)의 기압이 동일하게 되었다고 확인된 후에 열린다. 이것에 의해, 로드 락실(48)이 대기 환경부(14)와 연통된다. 이 상태에서, 로봇 암(30)은, 로드 락실(48)과 가접합부(28)와의 사이에서, 서로 겹침 기판(92)을 반송한다.
게이트 밸브(52)는, 로드 락실(48)의 진공 환경부(16)측의 개구를 개폐한다. 게이트 밸브(52)가, 포트를 통해 로드 락실(48)로부터 공기가 배기, 즉 진공 퍼지(purge)되어, 로봇 챔버(53)와 대략 동일 기압의 진공 상태가 되면, 열린다. 이것에 의해, 로드 락실(48)은, 진공 환경부(16)와 연통된다. 또, 접합 공정에서, 액세스 도어(50) 및 게이트 밸브(52)의 양쪽 모두가 개방 상태가 되지는 않는다.
로봇 암(54)은, 로봇 챔버(53)의 내부에 수용되어 있다. 로봇 암(54)은, 로봇 암(30)에 의해 로드 락실(48)로 반입된 서로 겹침 기판(92)을 어느 것의 가열 가압 장치(56)로 반입함과 아울러, 게이트 밸브(52)를 닫을 수 있다.
수용실(55)은, 중공 형상으로 형성되어 있다. 수용실(55)은, 게이트 밸브(57)를 매개로 하여 로봇 챔버(53)와 연결되어 있다. 게이트 밸브(57)는, 유지 보수시에 대기압으로 되돌려진 수용실(55)을 씰링한다. 수용실(55)은, 가열 가압 장치(56)의 주요부를 수용하여 포위한다. 수용실(55)은, 서로 겹침 기판(92)을 반입 및 반출하기 위해서, 게이트 밸브(57)를 개폐한다. 수용실(55)은, 서로 겹침 기판(92)이 반입된 후, 가열에 의한 발생 가스가 로봇 챔버(53)로 누설되는 것을 억제하기 위해서 게이트 밸브(57)를 닫아 밀폐된다. 서로 겹침 기판(92)의 가열 상태에서는, 수용실(55)이 진공 상태로 설정되어, 가열에 의한 열이 단열된다.
3개의 가열 가압 장치(56)는, 로봇 암(54)을 각 가열 가압 장치(56)에 닿게 하는 것을 목적으로 하여, 로봇 암(54)을 중심으로 하여 방사상(放射狀)으로 배치되어 있다. 가열 가압 장치(56)는, 로드 락실(48)로부터 반입된, 서로 겹친 복수의 반도체 기판을 포함하는 서로 겹침 기판(92)을 접합하여 가압하는 것에 의해, 접합시키는 기능을 실현하는 것을 목적으로 하여, 서로 겹침 기판(92)을 가열 및 가압 가능한 구성으로 되어 있다.
로봇 암(58)은, 서로 겹침 기판(92)을 가열 가압 장치(56)로부터 냉각실(59)로 반송하는 기능, 및, 서로 겹침 기판(92)을 냉각실(59)로부터 로드 락실(48)로 반송하는 기능을 실현하는 것을 목적으로 하여, 로봇 챔버(53)의 중심이 회동 가능하게 배치되어 있다.
냉각실(59)은, 로봇 암(58)에 의해서 결합된 고온의 서로 겹침 기판(92)을 냉각하는 기능을 실현하는 것을 목적으로 하여, 냉각 기능을 가진다. 냉각실(59)은, 진공 상태로 설정 가능하게 구성되어 있다. 냉각실(59)은, 게이트 밸브(57)를 매개로 하여 로봇 챔버(53)와 연결되어 있다.
제어부(18)는, 기판 접합 장치(10)의 전체의 동작을 제어한다. 제어부(18)는, 기판 접합 장치(10)의 전원(電源) 투입, 각종 설정 등을 하는 경우에, 유저가 외부로부터 조작하는 조작부를 가진다. 게다가, 제어부(18)는, 반도체 공장의 호스트 컴퓨터의 레시피, 공정 진척 관리를 목적으로 하여, 온라인 접속되어 있다.
도 2 내지 도 7은, 접합 장치에 의한 서로 겹침 기판의 접합 공정을 설명하는 도면이다. 접합 공정에서는, 우선, 로봇 암(24)이, 기판 카세트(20) 중 어느 것으로부터 기판(90)을 프리 얼라이너(26)로 반송한다. 다음으로, 도 2에 나타내는 바와 같이, 로봇 암(30)이, 기판 홀더 랙(22)으로부터 기판 홀더(94)를 이동 스테이지(38)로 반송한다. 이동 스테이지(38)는, 기판 홀더(94)를 진공 흡착한다. 로봇 암(24)은, 프리 얼라이너(26)에 의해서 위치가 조정된 기판(90)을, 이동 스테이지(38)에 재치된 기판 홀더(94)의 상부로 반송한다.
다음으로, 도 3에 나타내는 바와 같이, 로봇 암(24)은, 기판 홀더(94) 상에 기판(90)을 재치한다. 기판 홀더(94)는, 재치된 기판(90)을 정전 흡착한다. 로봇 암(30)은, 기판(90)을 유지하는 기판 홀더(94)를 이동 스테이지(38)로부터 고정 스테이지(36)로 뒤집어 반송한다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 고정 스테이지(36)는, 기판(90)과 함께 기판 홀더(94)를 로봇 암(30)으로부터 받은 후, 기판 홀더(94)를 진공 흡착에 의해 유지한다.
다음으로, 동일한 동작에 의해서, 로봇 암(30)이 이동 스테이지(38)로 기판 홀더(94)를 반송한 후, 로봇 암(24)이 이동 스테이지(38) 상의 기판 홀더(94)로 기판(90)을 반송한다. 이것에 의해, 도 5에 나타내는 바와 같이, 이동 스테이지(38)는, 기판(90)을 상측으로 하여, 기판(90) 및 기판 홀더(94)를 유지함과 아울러, 고정 스테이지(36)는, 기판(90)을 하측으로 하여, 기판(90) 및 기판 홀더(94)를 유지한다. 셔터(40, 42)가 폐쇄 상태가 된 후, 이동 스테이지(38)는, 기판(90) 및 기판 홀더(94)를 유지하면서, 기판(90) 및 기판 홀더(94)를 유지하는 고정 스테이지(36)의 하부로 이동한다. 이것에 의해, 이동 스테이지(38)의 기판(90)과, 고정 스테이지(36)의 기판(90)이 위치 맞춤된다.
다음으로, 도 6에 나타내는 바와 같이, 이동 스테이지(38)가, 상부로 이동하여, 이동 스테이지(38)의 기판(90)의 상면과 고정 스테이지(36)의 상면이 맞추어진다. 고정 스테이지(36)가 기판 홀더(94)의 진공 흡착을 해제한 후, 이동 스테이지(38)가 서로 겹침 기판(92)을 유지하는 기판 홀더(94)를 진공 흡착한 상태에서, 로봇 암(30)의 방향으로 이동한다.
다음으로, 액세스 도어(50)가 개방 상태가 되어, 로드 락실(48)과 대기 환경부(14)가 연통된다. 또, 게이트 밸브(52)는 폐쇄 상태이며, 로봇 챔버(53), 수용실(55), 냉각실(59)의 진공 상태는 유지되어 있다. 이 상태에서, 로봇 암(30)이, 이동 스테이지(38) 상의 서로 겹침 기판(92)을 로드 락실(48)로 반송한다. 이 후, 액세스 도어(50)를 폐쇄 상태로 하여, 로드 락실(48)을 진공 퍼지(purge)한 후, 게이트 밸브(52)를 개방 상태로 하여, 로드 락실(48)이 대기 환경부(14)로부터 차단됨과 아울러, 진공 환경부(16)와 연통된다. 이 상태에서, 로봇 암(54)이, 서로 겹침 기판(92)을 로드 락실(48)로부터 가열 가압 장치(56)로 반입함과 아울러, 게이트 밸브(52)가 닫혀진다.
다음으로, 가열 가압 장치(56)는, 서로 겹침 기판(92, 92)을 결합 온도까지 가열한 후, 결합 온도를 유지하면서, 서로 겹침 기판(92)을 상하 방향으로부터 가압한다. 이것에 의해, 서로 겹침 기판(92)의 기판(90, 90)이, 결합되어 접합된다. 이 후, 로봇 암(58)이, 접합된 서로 겹침 기판(92)을 냉각실(59)로 반입한다. 냉각실(59)은 서로 겹침 기판(92)을 냉각한다.
다음으로, 로드 락실(48)의 내부를 진공 퍼지한 후, 게이트 밸브(52)를 개방한다. 로봇 암(58)은 냉각된 서로 겹침 기판(92)을 기판 홀더(94)와 함께, 냉각실(59)로부터 로드 락실(48)로 반송한다.
다음으로, 로드 락실(48)을 대기 개방한 후, 액세스 도어(50)를 개방한다. 이 상태에서, 로봇 암(30)이, 서로 겹침 기판(92)을 로드 락실(48)로부터 이동 스테이지(38)로 반송한다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 이동 스테이지(38) 상(上)에서, 로봇 암(30)에 의해, 서로 겹침 기판(92)이 기판 홀더(94)로부터 분리된다. 이 후, 로봇 암(24)이, 서로 겹침 기판(92)을 기판 카세트(20, 20, 20) 중 어느 것으로 반출한다. 이것에 의해, 기판 접합 장치(10)에 의한 서로 겹침 기판(92)의 접합 공정이 종료하여, 서로 겹침 기판(92)이 완성한다.
도 8은, 가압 장치의 전체 구조를 나타내는 정면도이다. 도 8에 나타내는 바와 같이, 가열 가압 장치(56)는, 바닥면측에 배치되는 하부 모듈(60)과 천장측에 배치되는 상부 모듈(62)을 가진다.
하부 모듈(60)은, 가동 장치의 일례인 승강부(66)와, 하부 가열 모듈(70)과, 하부 톱 플레이트(72)와, 푸시 업(push up) 핀(73)을 가진다.
승강부(66)는, 한 쌍의 기판(90)을 협지(挾持, 끼워 지지)하도록, 하부 가열 모듈(70) 및 하부 톱 플레이트(72)를 후술하는 상부 톱 플레이트(82)를 향해서 이동시켜, 승강시킨다. 또, 승강부(66)는, 미리 정해진 위치까지 하부 톱 플레이트(72)가 도달했을 때인, 상부 모듈(62)의 하면에 기판(90)이 접촉한 후, 하부 톱 플레이트(72)에 가압력을 부여하여, 하부 톱 플레이트(72) 및 상부 톱 플레이트(82)와의 사이에서 한 쌍의 기판(90)을 가압한다.
하부 가열 모듈(70)은, 승강부(66)의 상부에 배치되어 있다. 하부 가열 모듈(70)은, 한 쌍의 기판(90)을 가열 또는 냉각 가능하게 구성되어 있다. 또, 기판(90)을 가열하지 않고 접합시키는 경우, 하부 가열 모듈(70)은, 생략해도 괜찮다.
하부 톱 플레이트(72)는, 제1 스테이지 및 가동 스테이지의 일례이다. 하부 톱 플레이트(72)는, 하부 가열 모듈(70)의 상면에 배치되어 있다. 하부 톱 플레이트(72)는, 기판(90)보다도 직경이 큰 원판 모양으로 형성되어 있다. 하부 톱 플레이트(72)의 상면은, 적층된 한 쌍의 기판(90)을 지지한다. 하부 톱 플레이트(72)는, 승강부(66)에 의해서 왕복 이동된다.
푸시 업 핀(73)은, 재치부의 일례로서, 로봇 암(54)과 기판(90)을 주고 받을 때에, 하부 톱 플레이트(72) 보다도 상부로 돌출하여, 기판(90)을 유지한다.
상부 모듈(62)은, 상부 가열 모듈(80)과, 상부 톱 플레이트(82)를 가진다. 상부 가열 모듈(80)은, 하부 가열 모듈(70)과 대략 동일한 구성이다. 상부 가열 모듈(80)은, 상부 톱 플레이트(82)의 상면에 고정되어 있다. 상부 가열 모듈(80)은, 서로 겹침 기판(92)을 가열하는 히터를 가진다. 상부 톱 플레이트(82)는, 수용실(55)의 상부에 고정되어 있다. 상부 톱 플레이트(82)는, 하부 톱 플레이트(72)와 대향하는 위치에 배치되며, 하부 톱 플레이트(72)와의 사이에서 한 쌍의 기판(90)을 협지하여 가압한다. 상부 톱 플레이트(82)의 하면은, 상부 가열 모듈(80)의 열에 의해서 서로 겹침 기판(92)을 가열함과 아울러, 서로 겹침 기판(92)의 상면을 가압하는 가압면으로서 기능을 한다.
도 9, 도 10, 도 11은, 가열 가압 장치의 종단면도이다. 도 12는, 스테이지 장치의 평면도이다. 도 9는, 도 12의 VIII－VIII선에 따른 종단면도이다. 도 10은, 도 12의 IX－IX선에 따른 종단면도이다. 도 11은, 도 12의 X－X선에 따른 종단면도이다. 또, 도 9 내지 도 11의 단면에서, 설명의 편의상, 공간에 해칭을 도시했다. 또, 도 12에서는, 도 9 내지 도 11과 동일 방향의 해칭을 동일 공간에 도시했다.
도 9 내지 도 12에 나타내는 바와 같이, 승강부(66)는, 외주(外周) 케이스(116)와, 내부 케이스(118)와, 실린더 덮개(120)와, 제2 피스톤 하부(122)와, 이동 스테이지 부재(124)와, 상부 씰링 부재(126)와, 구동력 전달부(128)와, 안내 로드(130)와, 하부 가열 모듈(70)과, 한 쌍의 제2 작동유 A포트(134, 134)와, 한 쌍의 제1 작동유 A포트(136, 136)와, 한 쌍의 제1 작동유 B포트(138, 138)와, 주배기부(主排氣部, 140)와, 에어 방출 포트(142)를 구비한다.
외주 케이스(116)는, 승강부(66)의 외주를 덮도록 배치되어 있다. 외주 케이스(116)는, 제2 실린더(146)와, 외주 저부(148)를 구비한다. 제2 실린더(146)는, 상하 방향으로 연장하는 원통 형상으로 형성되어 있다. 이것에 의해, 제2 실린더(146)의 내측은, 중공 형상으로 형성된다. 외주 저부(148)는, 제2 실린더(146)와 일체로 형성되어 있다. 외주 저부(148)는, 제2 실린더(146)의 하단으로부터 내측으로 연장하여, 링 모양으로 형성되어 있다.
내부 케이스(118)의 대략 전체는, 외주 케이스(116)의 내측에 배치되어 있다. 내부 케이스(118)는, 제1 실린더(150)와, 상부 원판부(152)와, 하부 고리 모양 판부(154)를 구비한다.
제1 실린더(150)는, 상하 방향으로 연장하는 원통 형상으로 형성되어 있다. 이것에 의해, 제1 실린더(150)의 내측은, 중공 형상으로 형성된다. 제1 실린더(150)의 외면은, 제2 실린더(146)의 내주면과 대향한다. 제1 실린더(150)의 외경은, 제2 실린더(146)의 내경 보다도 작으므로, 제1 실린더(150)의 외면과 제2 실린더(146)의 내면과의 사이에는, 제2 피스톤 로드(178)가 수용되는 공간이 형성된다.
상부 원판부(152)는, 제1 실린더(150)와 일체로 형성되어 있다. 상부 원판부(152)는, 제1 실린더(150)의 상단으로부터 내측으로 연장하는 원판 모양으로 형성되어 있다. 상부 원판부(152)는, 제1 실린더(150)의 내측의 중공부의 상면을 덮는다. 상부 원판부(152)의 중심부에는, 구동력 전달부(128)가 삽입 통과되는 피스톤 로드 구멍(156)이 관통되어 있다. 상부 원판부(152)의 상면으로부터 제1 실린더(150)의 도중부(途中部)까지 관통하는 3개의 가이드 오목부(158)가 형성되어 있다. 가이드 오목부(158)의 내부에는, 원통 모양의 가이드 부재(160)가 마련되어 있다. 가이드 부재(160)의 중앙부에는, 상하 방향으로 연장하는 가이드 구멍(162)이 형성되어 있다.
하부 고리 모양 판부(154)는, 제1 실린더(150)와 일체로 형성되어 있다. 하부 고리 모양 판부(154)는, 제1 실린더(150)의 하단으로부터 외측으로 연장한다. 이것에 의해, 제1 실린더(150)의 하측은 개구된다. 하부 고리 모양 판부(154)는, 링 판 모양으로 형성되어 있다. 하부 고리 모양 판부(154)의 내경은, 제1 실린더(150)의 내경과 대략 동일하다. 하부 고리 모양 판부(154)의 외측의 상면은, 외주 케이스(116)의 외주 저부(148)의 하면과 대향한다. 하부 고리 모양 판부(154)의 외주부는, 외주 케이스(116)의 외주 저부(148)의 하면에 볼트에 의해서 고정되어 있다. 하부 고리 모양 판부(154)의 외측의 상면과 외주 저부(148)의 하면과의 사이에는, 2개의 O링이 마련되어 있다. 이것에 의해, 내부 케이스(118)의 외주면과 외주 케이스(116)의 내주면과의 사이에 형성된 공간의 하부가 씰링된다.
실린더 덮개(120)는, 제1 실린더(150)의 하측의 개구를 덮도록 마련되어 있다. 실린더 덮개(120)는, 저부 원판부(164)와, 입설(立設) 링부(166)를 가진다.
저부 원판부(164)는, 원판 모양으로 형성되어 있다. 저부 원판부(164)의 외주는, 제1 실린더(150)의 내주보다도 크다. 실린더 덮개(120)의 외주부의 상면은, 내부 케이스(118)의 하부 고리 모양 판부(154)의 내주부의 하면과 접하고 있다. 이것에 의해, 저부 원판부(164)는, 내부 케이스(118)의 내측의 중공부의 하면을 덮는다. 또, 저부 원판부(164)는, 도시하지 않는 볼트 등의 고정구(固定具)에 의해서, 내부 케이스(118)에 고정되어 있다.
입설 링부(166)는, 저부 원판부(164)의 상면에 입설되어 있다. 입설 링부(166)는, 상하 방향으로 연장하는 원통 형상으로 형성되어 있다. 입설 링부(166)의 외경은, 제1 실린더(150) 및 하부 고리 모양 판부(154)의 내경과 대략 동일하다. 이것에 의해, 입설 링부(166)가, 제1 실린더(150) 및 하부 고리 모양 판부(154)의 내측에 삽입되면, 입설 링부(166)의 외주면이, 제1 실린더(150) 및 하부 고리 모양 판부(154)의 내주면과 대략 접한다. 입설 링부(166)의 외주면에는, 상하 방향으로 이간(離間)된 2개의 O링이, 내부 케이스(118)의 중공부를 씰링하여 작동유의 누설을 억제하기 위해서 마련되어 있다.
제2 피스톤 하부(122)는, 이동 스테이지 부재(124)의 하단부에 고정되어 있다. 제2 피스톤 하부(122)는, 링 모양으로 형성되어 있다. 제2 피스톤 하부(122)의 외경은, 제2 실린더(146)의 내경과 대략 동일하다. 제2 피스톤 하부(122)는, 내부 케이스(118)의 외주면과 이동 스테이지 부재(124)의 내주면과의 사이에 형성되는 중공부의 외주를 씰링한다. 이것에 의해, 제2 피스톤 하부(122)와, 내부 케이스(118)의 외주면과, 이동 스테이지 부재(124)와, 제2 실린더(146)의 내주면에 의해서 둘러싸인, 제2 중공부(176)가 형성된다. 제2 중공부(176)에는, 이동 스테이지 부재(124)를 상하 방향으로 이동하기 위한 작동유가 충전된다. 제2 중공부(176)에 공급되는 작동유는, 주로, 하부 톱 플레이트(72)를 매개로 하여, 기판을 가압하는 기능을 가진다. 작동유의 일례는, 기름, 글리콜계(glycol系)의 액체, 부식 방지재를 포함하는 물이다. 제2 피스톤 하부(122)는, 함께 수지로 형성된 하부 O링(168)과 하부 판 모양 링(170)을 포함하는 하부 슬리퍼 씰(slipper seal, 172)을 가진다. 하부 슬리퍼 씰(172)은, 제1 밀폐 부재의 일례이다. 하부 슬리퍼 씰(172)은, 제2 피스톤 하부(122)의 외주부에 형성된 오목부(174)에 마련되어 있다. 하부 판 모양 링(170)은, 하부 O링(168)의 내주에 마련되며, 제2 실린더(146)의 내주와 접한다. 이것에 의해, 제2 피스톤 하부(122)는, 제1 실린더(150)와 이동 스테이지 부재(124)와의 사이에 형성되는 중공부의 하단부를 씰링한다. 또, 제2 피스톤 하부(122)와 제2 실린더(146)와의 간격이 0.4mm인 경우, 하부 판 모양 링(170)의 두께의 일례는, 1.5mm이다.
이동 스테이지 부재(124)는, 제2 피스톤 로드(178)와, 제2 피스톤 상부(180)를 가진다. 제2 피스톤 상부(180)와 제2 피스톤 하부(122)에 의해서 제2 피스톤이 형성된다.
제2 피스톤 로드(178)는, 상하 방향으로 연장하는 원통 형상으로 형성되어 있다. 이것에 의해, 제2 피스톤 로드(178)의 내측은, 중공 형상으로 형성된다. 제2 피스톤 로드(178)의 외경은, 제2 실린더(146)의 내경보다도 작다. 제2 피스톤 로드(178)의 내경은, 제1 실린더(150)의 외경보다도 크다. 제2 피스톤 로드(178)는, 제2 실린더(146)의 내주면과 제1 실린더(150)와의 사이에 삽입된다.
제2 피스톤 상부(180)는, 하부 톱 플레이트(72)와 간접적으로 연결되어 있다. 제2 피스톤 상부(180)는, 제2 피스톤 로드(178)의 상단부에 일체로 연결되어 있다. 제2 피스톤 상부(180)는, 원판 모양으로 형성되어 있다. 제2 피스톤 상부(180)의 상면은, 평탄하게 형성되어 있다. 이것에 의해, 제2 피스톤 상부(180)는, 대상물의 일례인 서로 겹침 기판(92)을 지지함과 아울러, 하부 가열 모듈(70)을 매개로 하여 기판 홀더(94)를 가압하는 가압부로서 기능을 한다. 제2 피스톤 상부(180)의 하면은, 제2 중공부(176)에 충전된 작동유에 의해서 가압되어, 제2 상부 가압면(182)으로서 기능을 한다. 제2 피스톤 상부(180)는, 제2 중공부(176)에 충전된 작동유에 의해서 가압되어, 하부 톱 플레이트(72)를 가압한다.
내부 케이스(118)의 외주부 및 이동 스테이지 부재(124)의 내주부 중 적어도 일부는, 제1 실린더(150)의 외주를 둘러싸서 배치된다. 또, 가이드 부재(160)는, 제1 실린더(150)와 제2 실린더(146)의 사이에 배치된다. 하부 슬리퍼 씰(172)은, 제2 실린더(146)의 내측에 형성된 제2 중공부(176)와 외부와의 사이에 배치된다.
상부 씰링 부재(126)는, 외주 케이스(116)의 상단부에 고정되어 있다. 상부 씰링 부재(126)는, 링 모양으로 형성되어 있다. 상부 씰링 부재(126)의 내경은, 제2 피스톤 로드(178)의 외경과 대략 동일하다. 상부 씰링 부재(126)는, 함께 수지에 의해 링 모양으로 형성된 상부 O링(188)과 상부 판 모양 링(190)을 포함하는 상부 슬리퍼 씰(192)을 가진다. 상부 슬리퍼 씰(192)은, 제2 밀폐 부재의 일례이다. 상부 슬리퍼 씰(192)은, 상부 씰링 부재(126)의 내주부의 둘레 전체에 걸쳐서 형성된 오목부(194)에 마련되어 있다. 이것에 의해, 상부 슬리퍼 씰(192)은, 제2 실린더(146)의 내측의 제2 중공부(176)와 외부와의 사이로서, 하부 슬리퍼 씰(172)보다도 외부측에 배치된다. 상부 판 모양 링(190)은, 상부 O링(188)의 내주에 마련되며, 제2 피스톤 로드(178)의 외주와 접한다. 상부 씰링 부재(126)는, 제2 실린더(146)와 제2 피스톤 로드(178)와의 사이에 형성되는 중공부의 상단부를 씰링한다. 또, 상부 씰링 부재(126)와 제2 피스톤 로드(178)와의 간격이 0.4mm인 경우, 상부 판 모양 링(190)의 두께의 일례는, 1.5mm이다. 제2 피스톤 하부(122)와, 제2 실린더(146)의 내주와, 이동 스테이지 부재(124)의 외주와, 상부 씰링 부재(126)에 의해서 둘러싸인 기체실(196)이, 제2 피스톤 하부(122)와 상부 씰링 부재(126)와의 사이에 형성된다. 기체실(196)에는, 공기 등의 기체가 충전된다. 상부 씰링 부재(126)는, 수지로 형성된 스펀지(sponge) 모양의 보조 씰(198)을 가진다. 보조 씰(198)은, 상부 씰링 부재(126)의 내주부로서, 오목부(194)의 상부에 형성된 보조 오목부(200)에 마련되어 있다.
구동력 전달부(128)는, 피스톤 로드(202)와, 제1 피스톤(204)과, 착탈 부재의 일례인 너트(208)를 구비한다.
피스톤 로드(202)는, 제1 피스톤(204)의 추진력을 전달하기 위한 원주축(=로드)으로서, 제2 피스톤 상부(180)에 접속되어 있다. 피스톤 로드(202)는, 상부 원판부(152)의 피스톤 로드 구멍(156)에 삽입 통과되어 있다. 피스톤 로드(202)의 상단부는, 제2 피스톤 상부(180)의 하면의 중앙부에 연결되어 있다. 이것에 의해, 피스톤 로드(202)는, 이동 스테이지 부재(124)의 중심을 가압한다. 피스톤 로드(202)의 하단은, 계단부(210)가 있는 원주축으로서, 너트(208)와 계단부(210)와의 사이에 제1 피스톤(204)을 체결한다. 계단부(210)의 면적은, 너트(208)의 체결력에 맞추어 적절한 면적으로 설계되어 있다. 계단부(210)는, 제1 피스톤(204)의 상부로의 이동을 규제한다.
제1 피스톤(204)은, 피스톤 로드(202) 및 이동 스테이지 부재(124) 등을 매개로 하여 하부 톱 플레이트(72)와 간접적으로 연결되어 있다. 제1 피스톤(204)은, 원반(圓盤) 모양으로 형성되어 있다. 제1 피스톤(204)의 중앙부에는, 피스톤 로드(202)가 감합(嵌合, 끼워 맞춤)하는 구멍(212)이 형성되어 있다. 제1 실린더(150)의 내경에 대해서, 제1 피스톤(204)은, 대략 일치한 외경을 가지므로, 제1 실린더(150)의 내부의 공간은, 제1 하부 중공부(214) 및 제1 상부 중공부(216)로 분리된다. 제1 하부 중공부(214) 및 제1 상부 중공부(216)는, 하부 톱 플레이트(72)의 아래의 공간에서, 하부 톱 플레이트(72)의 이동 방향에서, 제2 중공부(176)와 적어도 일부가 겹치도록, 제2 중공부(176)의 내측에 배치되어 있다. 제1 상부 중공부(216)의 피스톤 로드 구멍(156)은, 패킹에 의해서 씰링되어, 기밀성이 유지되어 있으며, 제1 하부 중공부(214)의 하부측은, 상술한 실린더 덮개(120)에 의해서 닫혀져 있으므로, 마찬가지로 기밀성이 유지되어 있다. 제1 하부 중공부(214) 및 제1 상부 중공부(216)는, 서로 분리된 제1 중공부 및 제2 중공부의 일례이다. 제1 하부 중공부(214)와 제1 상부 중공부(216)에는, 구동력 전달부(128)를 매개로 하여 이동 스테이지 부재(124)를 상하 방향으로 왕복 이동시키기 위한 액체의 일례인 작동유가 충전된다. 제1 하부 중공부(214) 및 제1 상부 중공부(216)로 공급되는 작동유는, 주로, 하부 톱 플레이트(72)를 승강시키는 기능을 가진다.
제1 하부 중공부(214)에 작동유가 공급되면, 제1 피스톤(204)의 제1 하부 가압면(218)이 작동유에 의해서 가압되어, 구동력 전달부(128)는 상부로 이동한다. 제1 상부 중공부(216)에 작동유가 공급되면, 제1 피스톤(204)의 제1 상부 가압면(220)이 작동유에 의해서 가압되어, 구동력 전달부(128)는 하부로 이동한다. 이 결과, 구동력 전달부(128)는, 제1 실린더(150)에 의해서 상하 방향으로 왕복 이동된다. 여기서, 제1 피스톤(204)이 최하단까지 이동한 상태에서도, 후술하는 슬리퍼 씰(226)의 파손을 억제하기 위해서, 제1 피스톤(204)의 외주에 형성된 오목부(227)가, 제1 하부 중공부(214)와 연결되는 제1 작동유 A포트(136)의 개구(137)보다도 상부에 위치한다. 여기서, 구동력 전달부(128)에서, 제2 중공부(176)의 작동유에 의해서 수직 상부로 가압되는 면적은, 제1 하부 중공부(214) 및 제1 상부 중공부(216)의 작동유에 의해서 수직 상부로 가압되는 면적보다도 크다. 게다가, 도 9내지 도 12에 나타내는 실시 형태에서, 제2 중공부(176)의 작동유에 의해서 가압되는 제2 상부 가압면(182)의 면적은, 제1 하부 중공부(214) 및 제1 상부 중공부(216)의 작동유에 의해서 가압되는 제1 하부 가압면(218) 및 제1 상부 가압면(220)의 면적보다도 크다. 이것에 의해, 제2 피스톤 상부(180)가 하부 톱 플레이트(72)에 부여하는 가압력은, 피스톤 로드(202)가 하부 톱 플레이트(72)에 부여하는 가압력 보다도 크다.
제1 피스톤(204)은, O링(222)과, 씰 링(224)을 가지는 슬리퍼 씰(226)을 가진다. 슬리퍼 씰(226)은, 오목부(227)에 마련되어 있다. 씰 링(224)은, O링(222)보다도 외주에 마련되어 있다. 이것에 의해, 씰 링(224)은, 내부 케이스(118)의 제1 실린더(150)의 내주면과 접한다.
도 13, 도 14는, 이동 스테이지 부재가 경사진 상태에서의 작용하는 힘을 설명하는 도면이다. 제2 실린더(146)에 의해서 가압되는 이동 스테이지 부재(124)의 제2 상부 가압면(182)은, 제1 실린더(150)의 작동유에 의해서 가압되는 제1 피스톤(204)의 제1 하부 가압면(218)보다도 제2 피스톤 상부(180)에 가깝다. 여기서, 도 13에 나타내는 바와 같이 제1 하부 가압면(218)에 걸리는 압력 P1으로 이동 스테이지 부재(124)를 가압하려고 하면, 이동 스테이지 부재(124)가 경사져 있는 경우에, 압력 P1에 의한 합력(合力) F1이 이동 스테이지 부재(124)의 중심을 통과하지 않고, 또한, 이동 스테이지 부재(124)의 면방향의 성분 F3가 생겨, 실제로 대상물을 가압하는 힘 F2가 작아질 우려가 있다. 이것에 대해서, 도 14에 나타내는 바와 같이 이동 스테이지 부재(124)의 제2 상부 가압면(182)에 의해서 이동 스테이지 부재(124)를 압력 P2로 가압하는 것에 의해, 합력 F4가 이동 스테이지 부재(124)의 중심을 통과하고 또한 경사에 따라 이동 스테이지 부재(124)의 면방향에 수직하게 가압할 수 있다. 또, 제2 상부 가압면(182)은, 피스톤 로드(202)에 의해서 밀리는 영역 보다도 큰 영역에서 이동 스테이지 부재(124)를 가압한다. 따라서, 이동 스테이지 부재(124)의 중심 근방만을 가압하는 피스톤 로드(202)에 큰 구동력을 작용시키면, 이동 스테이지 부재(124)의 중앙부가 돌기 모양이 되는 경우가 있지만, 가압 영역이 큰 제2 상부 가압면(182)에 큰 구동력을 작용시키는 것에 의해서, 이동 스테이지 부재(124)를 평면 모양으로 유지하면서, 기판(90)을 가압할 수 있다.
수나사부(206)는, 피스톤 로드(202)의 제2 피스톤 상부(180)의 반대측의 단부에 형성되어 있다.
너트(208)는, 피스톤 로드(202)의 하단부에 형성된 수나사부(206)에 나사 결합된다. 이것에 의해, 제1 피스톤(204)은, 계단부(210)와 너트(208)에 의해서 상하에 고정된다. 너트(208)의 하단은, 실린더 덮개(120)의 상면으로부터 허용 거리 이상, 이간되어 있다. 허용 거리의 일례는, 너트(208)가, 느슨해져 하부로 이동해도, 이동 스테이지 부재(124)의 왕복 이동에 지장이 없는 거리이다. 따라서, 너트(208)가 느슨해져 하부로 이동한 상태에서, 이동 스테이지 부재(124)가 최하단까지 이동하여, 너트(208)의 하면 또는 제1 피스톤(204)의 하면이 실린더 덮개(120)에 접하면, 이상(異常)으로 판정된다. 이것은, 이동 스테이지 부재(124)가 최하단까지 이동할 수 없게 되었던 것에 기초하여 이상(異常)으로 판정된다.
안내 로드(130)는, 하부 톱 플레이트(72)와 간접적으로 연결되어 있다. 3개의 안내 로드(130)는, 제2 피스톤 상부(180)의 중심 둘레에 120° 간격으로 배치되어 있다. 또, 안내 로드(130)의 개수는, 적절히 변경해도 좋지만, 제2 피스톤 상부(180)의 중심 둘레에 등각도(等角度) 간격으로 배치하는 것이 바람직하다. 안내 로드(130)는, 대략 원주 형상으로 형성되어 있다. 안내 로드(130)의 상단부는, 제2 피스톤 상부(180)의 하면에 연결되어 있다. 안내 로드(130)는, 가이드 부재(160)에 형성된 가이드 구멍(162)에 삽입되어 있다. 이것에 의해, 안내 로드(130)는, 제1 하부 중공부(214) 및 제1 상부 중공부(216)와 제2 중공부(176)와의 사이에 배치된다. 안내 로드(130)의 외경은, 가이드 구멍(162)의 내경과 대략 동일하다. 이것에 의해, 안내 로드(130)가 이동 스테이지 부재(124)와 함께 상하 방향으로 왕복 이동하면, 안내 로드(130)는, 가이드 부재(160)에 의해서 왕복 이동에 따른 상하 방향으로 안내된다. 또, 제2 상부 가압면(182)은, 가이드 부재(160)가 안내 로드(130)를 안내하는 위치보다도 제2 피스톤 상부(180)에 가깝다. 이것에 의해, 도 13 및 도 14를 이용하여 설명한 바와 같이, 이동 스테이지 부재(124)의 면방향으로 큰 합력을 작용시킬 수 있다.
하부 가열 모듈(70)은, 이동 스테이지 부재(124)의 상면에 고정되어 있다. 하부 가열 모듈(70)은, 서로 겹침 기판(92)을 가열하는 히터를 가진다. 하부 가열 모듈(70)의 상면은, 서로 겹침 기판(92)을 가열함과 아울러, 서로 겹침 기판(92)의 하면을 가압하는 가압면으로서 기능을 한다.
한 쌍의 제2 작동유 A포트(134, 134)는, 제2 중공부(176)와 외부를 접속한다. 제2 작동유 A포트(134, 134)는, 제2 중공부(176)에 작동유를 공급, 또는, 제2 중공부(176)로부터 작동유를 배출한다. 이것에 의해, 이동 스테이지 부재(124)가, 작동유의 공급 및 배출에 따라서 상하 방향으로 이동한다. 한 쌍의 제2 작동유 A포트(134) 및 제2 작동유 A포트(134)는, 이동 스테이지 부재(124)의 중심을 사이에 두고 반대측에 배치되어 있다.
한 쌍의 제1 작동유 A포트(136, 136)는, 제1 하부 중공부(214)와 외부를 접속한다. 제1 작동유 A포트(136, 136)는, 제1 하부 중공부(214)에 작동유를 공급, 또는, 제1 하부 중공부(214)로부터 작동유를 배출한다. 한 쌍의 제1 작동유 B포트(138, 138)는, 제1 상부 중공부(216)와 외부를 접속한다. 제1 작동유 B포트(138, 138)는, 제1 상부 중공부(216)에 작동유를 공급, 또는, 제1 상부 중공부(216)로부터 작동유를 배출한다. 이것에 의해, 구동력 전달부(128)가, 이동 스테이지 부재(124)와 함께 상하 방향으로 이동한다. 여기서, 한 쌍의 제1 작동유 A포트(136, 136) 및 한 쌍의 제1 작동유 B포트(138, 138)는, 제1 하부 중공부(214) 및 제1 상부 중공부(216)의 각각에 마련되며, 제1 하부 중공부(214) 및 제1 상부 중공부(216)에 충전된 작동유에 혼입된 기체를 외부로 배출하는 제1 배출부의 일례이다. 예를 들면, 일방의 제1 작동유 A포트(136)를 통해 작동유를 제1 하부 중공부(214)에 공급함과 아울러, 타방의 제1 작동유 A포트(136)를 통해 제1 하부 중공부(214)로부터 기체가 혼입한 작동유를 배출한다. 마찬가지로, 제1 작동유 B포트(138, 138)에 의해서, 제1 상부 중공부(216)의 작동유에 혼입한 기체를 배기한다.
주배기부(140)는, 배기로(排氣路, 228)와, 배기구(排氣口, 230)를 가진다. 배기로(228)는, 상부 씰링 부재(126)의 내부에 형성되어 있다. 배기로(228)는, 제2 실린더(146)와 제2 피스톤 로드(178)와의 사이에 형성되는 기체실(196)과 외부를 접속한다. 배기구(230)는, 배기로(228)의 외부측의 단부에 마련되어 있다. 배기구(230)는, 도시하지 않는 펌프에 접속되어 있다. 이것에 의해, 주배기부(140)는, 기체실(196)의 기체를 배기함과 아울러, 제2 중공부(176)로부터 기체실(196)로 누설 작동유를 배출한다.
에어 방출 포트(142)는, 제2 배출부의 일례이다. 에어 방출 포트(142)는, 상부 기체 제거로(232)와, 하부 기체 제거로(234)를 가진다. 상부 기체 제거로(232)는, 제2 피스톤 상부(180)의 외주부의 하면으로부터 측면까지 형성되어 있다. 이것에 의해, 상부 기체 제거로(232)는, 제2 중공부(176)와 외부를 접속한다. 상부 기체 제거로(232)는, 제2 중공부(176)에 충전된 작동유에 혼입하여, 상부에 모인 기체를 외부로 배출한다. 하부 기체 제거로(234)는, 상부 원판부(152)의 외주부의 상면으로부터 하부 고리 모양 판부(154)의 하면까지 형성되어 있다. 이것에 의해, 하부 기체 제거로(234)는, 상부 기체 제거로(232)보다도 하부를 경유한다. 하부 기체 제거로(234)는, 도시하지 않은 펌프에 접속되어 있다. 이것에 의해, 하부 기체 제거로(234)는, 제2 중공부(176)에 충전된 작동유에 혼입하여, 상부에 모인 기체를 외부로 배출한다. 상부 기체 제거로(232)는, 승강부(66)를 완전하게 조립하기 전으로서, 최초로 제2 중공부(176)에 작동유가 공급된 상태에서의 배기에 사용된다. 한편, 하부 기체 제거로(234)는, 가열 가압 장치(56)가 조립되어, 상부 기체 제거로(232)로부터의 배기가 곤란한 경우에 사용된다. 또, 도시하지 않지만, 제1 상부 중공부(216) 및 제1 하부 중공부(214)에도 각각 에어 방출 포트가 마련되어 있다.
기판 접합 장치(10)의 제어부(18)는, 승강부(66)를 제어한다. 환언하면, 승강부(66)는, 제어부(18)를 구비한다. 예를 들면, 제어부(18)는, 제2 피스톤 상부(180)에 의한 가압시에, 하부 톱 플레이트(72) 및 상부 톱 플레이트(82) 중 적어도 일방의 압력 분포가 미리 정해진 분포가 되도록 제2 피스톤 상부(180)의 가압력을 제어한다. 또, 제어부(18)는, 하부 톱 플레이트(72)가, 푸시 업 핀(73)에 재치된 한 쌍의 기판(90)을 푸시 업 핀(73)으로부터 취할 때에, 하부 톱 플레이트(72)의 속도를 감소시키도록 제어한다. 제어부(18)는, 하부 톱 플레이트(72)에 지지된 한 쌍의 기판(90)이 하부 톱 플레이트(72)와 상부 톱 플레이트(82)와의 사이에 협지되기 전에, 먼저 하부 톱 플레이트(72)의 속도를 감소시키도록 제어한다. 제어부(18)는, 제1 누설 검출부, 제2 누설 검출부, 이상(異常) 판정부의 일례이다.
제어부(18)는, 제2 중공부(176), 제1 하부 중공부(214) 및 제1 상부 중공부(216)에 공급되는 작동유의 양을 검출한다. 제어부(18)는, 이동 스테이지 부재(124) 및 구동력 전달부(128)의 상하 방향의 이동량을 검출한다. 그리고, 제어부(18)는, 공급된 작동유의 양과, 이동 스테이지 부재(124) 및 구동력 전달부(128)의 이동량을 비교하여, 작동유의 양과 이동량이 대응하고 있지 않은 경우, 제2 중공부(176), 제1 하부 중공부(214) 및 제1 상부 중공부(216) 중 어느 것으로부터 작동유가 누설되고 있다고 판정하여 검출한다. 또, 제어부(18)는, 작동유를 공급 및 배출하고 있지 않은 상태에서, 이동 스테이지 부재(124)가 상하 방향으로 이동하면, 제1 하부 중공부(214) 및 제1 상부 중공부(216)와의 사이에서 작동유가 누설되어 흐르고 있다고 판정한다. 이것에 의해, 슬리퍼 씰(226)의 파손이 검출된다.
또, 제어부(18)는, 너트(208) 또는 제1 피스톤(204)이 실린더 덮개(120)에 접하는 것에 의해서, 너트(208)의 느슨해짐을 검출하여, 너트(208)의 위치가 이상(異常)이라고 판정한다. 예를 들면, 제어부(18)는, 이동 스테이지 부재(124)를 최하단으로 이동하는 작동유의 양을 공급 또는 배출한 경우에, 이동 스테이지 부재(124)가 최하단까지 이동하지 않은 경우에, 너트(208)가 이상(異常)이라고 판정한다. 이것은, 너트(208)가 느슨해져, 허용 거리 이상, 너트(208)가 피스톤 로드(202)에 대해서 하부로 이동하고 있으므로, 너트(208) 또는 제1 피스톤(204)이 실린더 덮개(120)에 접하여, 하부로의 이동이 규제되어 있기 때문이다.
다음으로, 상술한 가열 가압 장치(56)에 의한 가열 가압 동작에 대해 설명한다. 우선, 기판 홀더(94, 94)에 유지된 서로 겹침 기판(92)이, 로봇 암(54)에 의해서 하부 가열 모듈(70)의 상면에 반입된다. 이 후, 로봇 암(54)이 되돌아오며, 서로 겹침 기판(92)이 하부 가열 모듈(70)을 매개로 하여, 제2 피스톤 상부(180)에 지지된다.
다음으로, 제2 작동유 A포트(134)와, 도시하지 않은 장치 내 탱크와의 사이의 경로에 접속되어 있는 밸브가 열린다. 또, 장치 내 탱크는, 승강부(66)의 바로 아래에 설정되며, 작동유를 저장하고 있다. 이것에 의해, 장치 내 탱크의 작동유가, 장치 내 탱크와 제2 중공부(176)와의 사이에서 자유롭게 유통할 수 있는 상태가 된다. 이 상태에서, 제1 작동유 A포트(136, 136)에 압력을 가하여 작동유를 도입하여, 제1 하부 중공부(214)에 작동유를 공급함과 아울러, 제1 작동유 B포트(138, 138)를 통해, 제1 상부 중공부(216)로부터 작동유를 배출한다. 이것에 의해, 구동력 전달부(128)가, 상부로 이동된다. 이에 따라, 이동 스테이지 부재(124)가, 구동력 전달부(128)와 함께 상부로 이동한다. 아울러, 작동유가, 제2 작동유 A포트(134)를 통해, 장치 내 탱크로부터 제2 중공부(176)로 유입한다. 또, 제1 작동유 A포트(136, 136)의 작동유의 도입 압력 및 유량을 조정하는 것에 의해서, 이동 스테이지 부재(124)의 상승 속도를 제어할 수 있다.
도 15는, 이동 스테이지 부재가 최상위까지 도달한 상태의 도면이다. 도 15에 나타내는 바와 같이, 이동 스테이지 부재(124)가, 최상위까지 도달하면, 상측의 기판 홀더(94)의 상면이, 상부 가열 모듈(80)의 하면에 접한다. 이 상태에서, 하부 가열 모듈(70) 및 상부 가열 모듈(80)이, 서로 겹침 기판(92)의 가열을 개시한다. 그리고, 하부 가열 모듈(70) 및 상부 가열 모듈(80)은, 서로 겹침 기판(92)의 기판(90, 90)끼리가 결합 가능한 결합 온도까지 서로 겹침 기판(92)을 승온시킨 후, 보온한다. 또, 제2 작동유 A포트(134)와 장치 내 탱크와의 사이의 경로 상의 밸브를 닫는다. 이것에 의해, 제2 중공부(176)의 작동유가 밀폐된 상태가 된다. 이 상태에서, 상술의 경로에 마련된 분기관에서 다른 유압 공급원의 감압 밸브를 매개로 하여 소정의 압력을 가압한다. 이것에 의해, 이동 스테이지 부재(124)가, 기판 홀더(94, 94)의 전체에 면압(面壓)을 작용시켜, 가열되어 있는 서로 겹침 기판(92)을 본가압(本加壓)한다. 이 가열 가압 상태를 계속하는 것에 의해, 서로 겹침 기판(92)의 기판(90, 90)끼리가 결합된다.
이 후, 본가압을 종료하는 경우, 감압 밸브의 압력을 감소시켜 서로 겹침 기판(92)에 작용하고 있는 압력을 개방한다. 제2 실린더(146)에 의한 압력이 전부 개방되면, 제2 작동유 A포트(134)와 장치 내 탱크와의 사이의 경로 상의 밸브를 열어, 제2 중공부(176)의 작동유가 장치 내 탱크로 자유롭게 유통할 수 있는 상태로 한다. 그 후, 제1 작동유 B포트(138)에 압력을 가하여 작동유를 도입함과 아울러, 제1 작동유 A포트(136)로부터 작동유를 배출한다. 이것에 의해, 이동 스테이지 부재(124)가 하부로 이동한다. 이동 스테이지 부재(124)가 도 9에 나타내는 초기 위치까지 이동하면, 로봇 암(58)이 서로 겹침 기판(92)을 기판 홀더(94)와 함께 냉각실(59)로 반송한다.
다음으로, 승강부(66)의 보수 방법에 대해 설명한다. 또, 여기서 말하는 보수 방법이란, 제2 중공부(176), 제1 하부 중공부(214) 및 제1 상부 중공부(216)의 작동유에 혼입한 기체의 배출, 및, 기체실(196)에 혼입한 작동유의 배출이다.
기체가 제2 중공부(176)에 혼입하면, 준비로서, 배관을 매개로 하여 배출용 용기를 에어 방출 포트(142)에 접속한다. 기체가, 에어 방출 포트(142)에 의해서 배기된다. 예를 들면, 승강부(66)가 완전하게 조립되기 전에는, 에어 방출 포트(142)의 상부 기체 제거로(232)를 통해, 기체가 배기용 용기로 배기된다. 이 경우, 제1 하부 중공부(214)에 작동유를 공급하여, 이동 스테이지 부재(124)를 최상위까지 이동시켜 고정한 상태에서, 기체가 배출된다. 기체는, 작동유의 상부에 모이므로, 용이 또한 확실하게 배기된다. 한편, 승강부(66)가 조립되어 완성되면, 상부 기체 제거로(232)를 통해 기체를 배기하는 것이 곤란하게 된다. 이 경우, 상부 기체 제거로(232)를 덮음과 아울러, 제1 상부 중공부(216)에 작동유를 공급하여, 이동 스테이지 부재(124)를 최하위까지 이동시켜 고정한다. 이 상태에서, 제2 작동유 A포트(134)를 통해 작동유를 공급하면서, 하부 기체 제거로(234)로부터 작동유를 배출한다. 이것에 의해, 하부 기체 제거로(234)로부터 배출되는 작동유와 함께, 작동유에 혼입한 기체가 배출된다.
기체가 제1 하부 중공부(214)에 혼입하면, 준비로서, 배관을 매개로 하여 배출용 용기를 제1 작동유 A포트(136)에 접속한다. 제1 작동유 B포트(138)를 통해 제1 하부 중공부(214)에 작동유를 공급하여 압력을 작용시킨다. 이것에 의해, 압력이 작용하고 있지 않은 저압의 작동유가, 제1 작동유 A포트(136)를 통해, 제1 하부 중공부(214)로부터 배출한다. 이것에 의해, 작동유에 혼입한 기체가, 타방의 제1 작동유 A포트(136)를 통해, 작동유와 함께 배출용 용기로 배출된다. 배출되는 작동유에 기체가 없이, 작동유만으로 이루어지면, 에어 방출을 종료한다. 이 후, 배출용 용기 및 배관을 제1 작동유 A포트(136)로부터 떼어내어 종료한다. 마찬가지로, 기체가 제1 상부 중공부(216)의 작동유에 혼입하면, 제1 작동유 B포트(138, 138)를 통해, 기체가 배기된다.
작동유가, 기체실(196)에 혼입하면, 주배기부(140)로부터 기체를 배기하는 것에 의해, 기체와 함께 작동유가 배출된다. 여기서, 기체실(196)은, 가열 가압 동작시 등에 있어서, 주배기부(140)의 경로 이외는 밀폐되어 있다. 이것에 의해, 기체실(196)에 혼입한 작동유가, 승강부(66)의 외부로 배출되어, 기판 접합 장치(10)의 내부를 오염하는 것을 억제한다.
다음으로, 승강부(66)의 이상(異常) 검출에 대해 설명한다. 또, 여기서 말하는 이상(異常) 검출은, 너트(208)의 느슨해짐, 작동유의 누설을 포함한다.
너트(208)가 느슨해지면, 너트(208)가 피스톤 로드(202)에 대해서 하부로 이동한다. 피스톤 로드(202)에 대한 너트(208)의 이동 거리가, 허용 거리의 범위 내(內)이면, 이동 스테이지 부재(124)가 최하단까지 이동해도, 너트(208)의 하단은 실린더 덮개(120)의 상면에 접하지 않는다. 이 상태에서는, 제어부(18)는, 너트(208)의 느슨해짐을 검출하지 않는다. 한편, 너트(208)의 이동 거리가 허용 거리의 범위를 넘으면, 이동 스테이지 부재(124)가 최하단까지 이동하기 전에, 너트(208)의 하단이 실린더 덮개(120)의 상면에 접한다. 이것에 의해, 제2 중공부(176) 및 제1 하부 중공부(214)로부터 작동유를 배출해도, 이동 스테이지 부재(124)는, 하부로의 이동이 규제되므로, 제어부(18)는, 너트(208)의 느슨해짐에 기인하는 이상(異常)으로 판정한다.
이동 스테이지 부재(124)를 상부로 이동시키는 경우, 제1 하부 중공부(214)에의 작동유의 공급량에 비해, 이동 스테이지 부재(124)의 이동량이 작은 경우, 슬리퍼 씰(226) 등을 통과하여 작동유가 누설되어 있는 것이 되므로, 제어부(18)는, 슬리퍼 씰(226)이 파손하고 있다고 판정한다. 또, 이 상태에서는, 작동유가, 제2 작동유 A포트(134)를 통해, 제2 중공부(176)에 공급된다. 여기서, 제2 중공부(176)에의 작동유의 공급량에 비해, 이동 스테이지 부재(124)의 이동량이 작은 경우, 하부 슬리퍼 씰(172)을 통과하여 작동유가 누설되어 있는 것이 되므로, 제어부(18)는, 하부 슬리퍼 씰(172) 등의 어느 것인가가 파손하고 있다고 판정한다.
이동 스테이지 부재(124)를 하부로 이동시키는 경우, 제1 상부 중공부(216)에의 작동유의 공급량에 비해, 이동 스테이지 부재(124)의 이동량이 작은 경우, 슬리퍼 씰(226) 등을 통과하여 작동유가 누설되어 있는 것이 되므로, 제어부(18)는, 슬리퍼 씰(226) 등의 어느 것인가가 파손하고 있다고 판정한다.
제1 하부 중공부(214) 및 제1 상부 중공부(216)에 작동유를 모은 후, 제1 작동유 A포트(136, 136) 및 제1 작동유 B포트(138, 138)를 닫아 작동유의 공급을 정지한다. 이 상태에서, 제어부(18)는, 이동 스테이지 부재(124)의 이동을 검출하면, 슬리퍼 씰(226)이 파손하고 있다고 판정한다. 이것은, 슬리퍼 씰(226)이 파손하여, 작동유가 제1 하부 중공부(214)와 제1 상부 중공부(216)와의 사이에 흐르는 것에 기인하는 이동 스테이지 부재(124)의 이동 때문이다.
상술한 바와 같이 본 실시 형태에 의한 기판 접합 장치(10)의 승강부(66)는, 이동 스테이지 부재(124)의 제2 상부 가압면(182)의 면적과 다른 제1 하부 가압면(218) 및 제1 상부 가압면(220)을 가지는 구동력 전달부(128)를 구비한다. 이것에 의해, 면적이 작은 제1 하부 가압면(218) 및 제1 상부 가압면(220)을 가지는 구동력 전달부(128)에 의해서, 이동 스테이지 부재(124)의 이동 속도를 빠르게 함과 아울러, 면적이 큰 제2 상부 가압면(182)을 가지는 이동 스테이지 부재(124)에 의해서 서로 겹침 기판(92)을 높은 압력으로 가압할 수 있다.
승강부(66)에서는, 면적이 큰 제2 상부 가압면(182)을 가지는 이동 스테이지 부재(124)의 제2 피스톤 로드(178)를 구동력 전달부(128)의 외측에 배치하고 있으므로, 내측에 배치되는 구동력 전달부(128)의 제1 하부 가압면(218) 및 제1 상부 가압면(220)을 크게 하는 경우에 비해, 승강부(66)의 소형화를 실현할 수 있다. 또, 승강부(66)는, 제2 상부 가압면(182)과, 제1 하부 가압면(218) 및 제1 상부 가압면(220)을 겹치는 것에 의해, 더욱, 소형화를 실현할 수 있다.
승강부(66)에서는, 이동 스테이지 부재(124)의 제2 상부 가압면(182)이, 구동력 전달부(128)의 제1 하부 가압면(218) 및 제1 상부 가압면(220) 보다도 제2 피스톤 상부(180)에 가까운 위치에 배치되어 있다. 이것에 의해, 제2 피스톤 상부(180)가 경사져도, 구동력 전달부(128)의 경사와 비교하여, 서로 겹침 기판(92)의 경사를 작게 할 수 있다. 이 결과, 압력이 큰 가압시의 경사의 영향을 작게 할 수 있으므로, 서로 겹침 기판(92)에 작용하는 압력의 면내(面內)의 균일화를 향상시켜, 서로 겹침 기판(92)의 결합 불량을 저감할 수 있다.
승강부(66)에서는, 이동 스테이지 부재(124)의 제2 상부 가압면(182)이, 가이드 부재(160)가 안내 로드(130)를 가이드하는 위치보다도 제2 피스톤 상부(180)에 가까운 위치에 배치되어 있다. 이것에 의해, 제2 피스톤 상부(180)가 경사져도, 안내 로드(130)의 경사에 비해, 서로 겹침 기판(92)의 경사를 작게 할 수 있다. 이 결과, 서로 겹침 기판(92)의 결합 불량을 저감할 수 있다.
승강부(66)에서는, 제2 중공부(176)와 외부와의 사이에 하부 슬리퍼 씰(172) 및 상부 슬리퍼 씰(192)을 마련하고 있다. 이것에 의해, 제2 중공부(176)의 작동유가 외부로 누설되는 것을 저감할 수 있다. 여기서, 하부 슬리퍼 씰(172) 및 상부 슬리퍼 씰(192)의 불량률이 각각 1×10-4으로 한다. 이 경우, 2개의 하부 슬리퍼 씰(172) 및 상부 슬리퍼 씰(192)을 통과하여, 제2 중공부(176)의 작동유가 외부로 유출할 가능성은 1×10-8이 된다. 이것에 의해, 제2 중공부(176)의 작동유에 의한 외부의 오염이 저감된다. 또, 하부 슬리퍼 씰(172) 및 상부 슬리퍼 씰(192)과의 사이에 공기가 충전된 기체실(196)을 형성하는 것에 의해, 제2 중공부(176)로부터 누설 작동유를 일시적으로 모을 수 있다. 이것에 의해, 누설된 작동유를 기체실(196)로부터 제거할 수 있으므로, 외부로의 작동유의 누설을 보다 저감할 수 있다.
승강부(66)에서는, 하부 판 모양 링(170) 및 상부 판 모양 링(190)을 가지는 하부 슬리퍼 씰(172) 및 상부 슬리퍼 씰(192)에 의해서 제2 중공부(176)를 밀폐하고 있다. 이것에 의해, 이동 스테이지 부재(124)가 외주 케이스(116)에 대해서 이동해도, 면접촉에 의해서 슬라이드 이동에 강한 하부 판 모양 링(170) 및 상부 판 모양 링(190)에 의해서, 하부 슬리퍼 씰(172) 및 상부 슬리퍼 씰(192)의 파손을 억제할 수 있다.
승강부(66)는, 제2 중공부(176), 제1 하부 중공부(214) 및 제1 상부 중공부(216)의 각각에 작동유에 혼입된 기체를 배기하는 한 쌍의 제1 작동유 A포트(136, 136), 한 쌍의 제1 작동유 B포트(138, 138), 및, 에어 방출 포트(142)를 가진다. 이것에 의해, 작동유에 혼입한 기체를 배출할 수 있으므로, 작동유에 혼입한 기체에 기인하는 작동유의 공급량 또는 배출량과, 이동 스테이지 부재(124)의 이동량과의 오차를 저감할 수 있다. 이 결과, 이동 스테이지 부재(124)의 이동량 및 가압력의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
승강부(66)에서는, 제어부(18)가 이동 스테이지 부재(124)의 이동량과, 작동유의 공급량을 비교하여, 작동유의 누설을 검출할 수 있다. 이것에 의해, 승강부(66)는, 제2 중공부(176), 제1 하부 중공부(214) 및 제1 상부 중공부(216)의 작동유의 누설을, 조기에, 또한, 가동중에 검출할 수 있다.
승강부(66)에서는, 수나사부(206)가 느슨해져, 피스톤 로드(202)에 대해서 허용 거리 이상, 하부로 이동하여 실린더 덮개(120)에 접하면, 제어부(18)가, 수나사부(206)와 실린더 덮개(120)와의 접촉을 검출하여, 이상(異常)으로 판정할 수 있다. 이것에 의해, 내부에 배치되어 이상(異常)의 검출이 어려운 구동력 전달부(128)의 이상(異常)을 조기에 검출하여, 구동력 전달부(128)의 제1 피스톤(204)의 이탈 등의 큰 사고를 미연에 막을 수 있다.
상술한 실시 형태의 일부를 변경한 실시 형태에 대해 설명한다. 도 16 및 도 17은, 밀폐 부재를 변경한 예를 설명하는 도면이다. 예를 들면, 슬리퍼 씰 대신에, 도 16 및 도 17에 나타내는 바와 같이, 판 모양 링(370)과, U자 모양의 립 패킹(lip packing, 368)을 가지는 밀폐 부재(372), 또는, 판 모양 링(470)과, X자 모양의 립 패킹(468)을 가지는 밀폐 부재(472)를 채용해도 괜찮다. 판 모양 링(370)은, 립 패킹(368, 468)보다도 외측에 배치된다. 판 모양 링(370)은, 다른 부재와 슬라이드 이동하면서 이동하게 된다. 이 밀폐 부재(372)는, 하부 슬리퍼 씰(172), 상부 슬리퍼 씰(192) 및 슬리퍼 씰(226) 중 어느 것을 대신하여 채용할 수 있다.
또, 가압부의 일례인 제1 실린더(150)의 실린더 덮개(120)의 상면에, 가압 검출부의 일례인 압력 검출 센서를 마련해도 좋다. 이것에 의해, 제어부(18)는, 수나사부(206)의 하단부에 의한 실린더 덮개(120)의 가압량을 검출할 수 있다. 여기서 말하는 가압량이란, 압력 및 거리를 포함한다.
피스톤 로드(202)와 제1 실린더(150)에 의해서 형성되는 제1 상부 중공부(216) 또는 제1 하부 중공부(214)의 일방에 유체를 출입시키는 제1 제어 밸브를 가지며, 제2 피스톤 상부(180)와 제2 실린더(146)에 의해서 형성되는 제2 중공부(176)에 유체를 출입시키는 제2 제어 밸브를 마련해도 좋다. 제2 중공부(176)가, 제1 상부 중공부(216) 또는 제1 하부 중공부(214)의 일방보다 커도 좋다.
제어부(18)는, 제1 제어 밸브를 제어하여 피스톤 로드(202)를 이동시키는 것에 의해 하부 톱 플레이트(72)를 이동시킬 때에는, 제2 제어 밸브를 개방해도 괜찮다. 제어부(18)는, 제2 제어 밸브를 제어하여 제2 피스톤 상부(180)를 이동시킬 때에는, 제1 제어 밸브를 개방해도 괜찮다. 제어부(18)는, 제2 피스톤 상부(180)를 미리 정해진 속도 이상의 속도로 이동시킬 때에는 제1 제어 밸브를 제어하고, 미리 정해진 속도 미만의 속도로 이동시킬 때에는 제2 제어 밸브를 제어해도 괜찮다.
하부 톱 플레이트(72)의 상면인 가압면 또는 이동 스테이지 부재(124)의 상면에 가해지는 압력을 검출하는 압력 센서를 더 마련해도 좋다. 제어부(18)는, 압력 센서에 의해, 미리 정해진 압력 이상의 압력을 검출했을 때에는, 제2 제어 밸브를 제어해도 괜찮다. 압력 센서를 마련한 경우, 예를 들면, 하부 톱 플레이트(72)의 상면에 작용하는 압력의 분포를 압력 센서로 검출하고, 그 검출값에 기초하여, 하부 톱 플레이트(72)의 중앙 부분의 압력이 그 이외의 영역의 압력에 근접하도록, 제1 상부 중공부(216) 및 제1 하부 중공부(214)에의 유체의 유입출을 제어해도 괜찮다. 이것에 의해, 제2 실린더(146)의 구동에 의해서 상면에 생기는 가압 분포를 제2 실린더(146)에 의해 보정할 수 있다. 이 경우, 압력 센서의 값과 제1 상부 중공부(216) 및 제1 하부 중공부(214)의 내압과의 관계와, 제1 상부 중공부(216) 및 제1 하부 중공부(214)의 내압 검출값에 기초하여 제어해도 괜찮다. 또, 압력 센서를 마련한 경우, 제2 실린더(146) 내의 내압과 제1 실린더(150) 내의 내압과의 관계를 미리 준비해 두고, 제2 실린더(146) 및 제1 실린더(150)의 내압을 각각 검출하여, 제1 실린더(150) 내의 내압이 제2 실린더(146) 내의 내압에 근접하도록 제어해도 괜찮다. 게다가, 압력 센서를 마련한 경우, 이동 스테이지 부재(124)의 이동에 의해 상측의 기판 홀더(94)의 상면이 상부 가열 모듈(80)의 하면에 접한 것을 압력 센서의 값에 기초하여 검출하고, 그 후, 제1 실린더(150)의 제어를 속도 및 위치 제어로부터 압력 제어로 전환해도 괜찮다. 이 경우, 제어를 전환하는 타이밍이, 상측의 기판 홀더(94)의 상면이 상부 가열 모듈(80)의 하면에 근접했을 때라도 괜찮다.
제1 실린더(150) 내에, 제1 상부 중공부(216) 또는 제1 하부 중공부(214)의 타방을 제3 공간으로 하여, 제1 제어 밸브와 함께 협조 제어되며, 제1 상부 중공부(216) 또는 제1 하부 중공부(214)의 타방에 유체를 출입시키는 제3 제어 밸브를 더 마련해도 좋다. 제2 중공부(176)가, 제1 상부 중공부(216)와 제1 하부 중공부(214)를 맞춘 공간보다 큰 것이 바람직하다.
제어부(18)는, 제2 피스톤 상부(180)를 이동시킬 때에는 적어도 제1 제어 밸브를 제어하고, 복수의 반도체 기판을 접합할 때에는 적어도 제2 제어 밸브를 제어한다. 미리 정해진 위치는, 하부 톱 플레이트(72)에 지지된 한 쌍의 기판(90)이 하부 톱 플레이트(72)와 상부 톱 플레이트(82)와의 사이에 협지되는 위치라도 괜찮다. 미리 정해진 위치는, 하부 톱 플레이트(72)에 지지된 한 쌍의 기판이 상부 톱 플레이트(82)에 협지되기 직전의 위치라도 괜찮다.
도 18은, 승강부(1066)의 종단면도이다. 도 18에 나타내는 바와 같이, 승강부(1066)는, 베이스 부재(1102)와, 외측 케이스(1104)와, 내측 케이스(1106)와, 저부 부재(1108)와, 가동부(1110)와, 한 쌍의 유출입관(1112, 1114)을 구비한다. 외측 케이스(1104) 및 내측 케이스(1106)가, 고정부의 일례이다.
베이스 부재(1102)는, 바닥 등에 고정된다. 베이스 부재(1102)는, 외측 케이스(1104)와, 내측 케이스(1106)와, 저부 부재(1108)와, 가동부(1110)와, 한 쌍의 유출입관(1112, 1114)을 직접적 또는 간접적으로 유지하여 고정한다.
외측 케이스(1104)는, 승강부(1066)의 외주를 덮도록 마련되어 있다. 외측 케이스(1104)는, 베이스 부재(1102)에 고정되어 있다. 외측 케이스(1104)는, 상부 씰링 부재(1120)와, 외주 벽부(1122)와, 하부 고리 모양부(1124)를 구비한다.
상부 씰링 부재(1120)는, 링 모양으로 형성되어 있다. 상부 씰링 부재(1120)는, 외주 벽부(1122)의 상단에 고정되어 있다. 상부 씰링 부재(1120)는, 외주 벽부(1122)의 내측에 형성되는 유체 챔버(1126)의 상측을 씰링한다.
외주 벽부(1122)는, 상하 방향으로 연장하는 원통 모양으로 형성되어 있다. 외주 벽부(1122)의 직경은, 상부 씰링 부재(1120)의 직경과 대략 동일하다.
하부 고리 모양부(1124)는, 유동 저항 부재의 일례이다. 하부 고리 모양부(1124)는, 링 모양으로 형성되어 있다. 하부 고리 모양부(1124)는, 외주 벽부(1122)의 하단의 내주로부터 내측으로 돌출한다. 하부 고리 모양부(1124)의 내주면은, 후술하는 내측 케이스(1106)의 내주 벽부(1136)의 외주면과의 사이에, 유체에 저항을 작용시키는 링 모양의 저항 유로(1129)를 형성한다. 저항 유로(1129)의 상단에는, 후술하는 주중공부(主中空部, 1158)와 유로(1144)를 연통하는 개구(1128)가 형성되어 있다. 개구(1128)는, 하부 고리 모양부(1124)의 내주면의 둘레 전체에 걸쳐서 형성되어 있다. 개구(1128)는, 링 모양으로 형성되어 있다. 하부 고리 모양부(1124)의 내측 단부의 하면에는, 테이퍼면(1130)이 형성되어 있다. 테이퍼면(1130)은, 상하 방향으로부터 경사져 있다. 테이퍼면(1130)은, 상부를 향해 좁아진다. 저항 유로(1129)는, 개구(1128)의 상단으로부터 테이퍼면(1130)의 하단에 걸쳐서 형성된다.
내측 케이스(1106)는, 외측 케이스(1104)의 내측에 끼워 넣어져 있다. 내측 케이스(1106)는, 베이스 부재(1102)에 고정되어 있다. 내측 케이스(1106)는, 상부 원판부(1134)와, 내주 벽부(1136)와, 하부 외주부(1138)를 가진다.
상부 원판부(1134)는, 원판 모양으로 형성되어 있다. 상부 원판부(1134)의 중심에는, 축 구멍(1142)이 형성되어 있다. 축 구멍(1142)은, 상부 원판부(1134)를 상하 방향으로 관통하고 있다.
내주 벽부(1136)는, 상부 원판부(1134)의 외주부의 하면으로부터 하부로 연장한다. 내주 벽부(1136)는, 상부 원판부(1134)와 일체적으로 형성되어 있다. 내주 벽부(1136)는, 원통 형상으로 형성되어 있다. 내주 벽부(1136)의 외경은, 외주 벽부(1122)의 내경 보다도 작다. 이것에 의해, 내주 벽부(1136)와 외주 벽부(1122)와의 사이에는, 공간이 형성된다.
하부 외주부(1138)는, 내주 벽부(1136)의 외주를 둘러싸도록 둘레 전체에 걸쳐서 형성되어 있다. 또, 하부 외주부(1138)는, 내주측이 개구한 중공 형상으로 형성되어 있다. 이것에 의해, 하부 외주부(1138)의 내주와 내주 벽부(1136)의 외주와의 사이에는, 유로(1144)가 형성된다. 유로(1144)는 하부 외주부(1138)의 둘레 전체에 걸쳐서 형성되어 있다. 이것에 의해, 유로(1144)는 유체를 둘레 전체에 걸쳐서 흐르게 한다. 하부 외주부(1138)의 내측 단부의 상면은, 둘레 전체에 걸쳐서 개구되어 있다. 이것에 의해, 하부 외주부(1138)의 유로(1144)는, 저항 유로(1129)를 매개로 하여, 하부 고리 모양부(1124)의 내주면과 내주 벽부(1136)의 외주면과의 사이의 개구(1128)와 연통된다. 하부 외주부(1138)의 외주의 일부에는, 유출입관(1112, 1114)을 매개로 하여 외부로부터 유체를 유출입시키는 2개의 유출입구(1139, 1141)가 형성되어 있다. 일방의 유출입구(1139)는, 상부 원판부(1134)의 중심을 사이에 두고, 타방의 유출입구(1141)와 반대측에 배치되어 있다. 유출입구(1139, 1141)는, 수평 방향으로 연장하는 원주 모양으로 형성되어 있다. 유출입구(1139, 1141)의 외측 단부는 개구되어 있다.
저부 부재(1108)는, 평면에서 볼 때, 원판 모양으로 형성되어 있다. 저부 부재(1108)는, 내측 케이스(1106)의 내주 벽부(1136)의 하단의 개구를 덮는다. 이것에 의해, 저부 부재(1108), 내주 벽부(1136) 및 상부 원판부(1134)의 내측에 하부 중공부(1146) 및 상부 중공부(1147)가 형성된다. 하부 중공부(1146) 및 상부 중공부(1147)에는, 가동부(1110)를 왕복 이동시키는 유체가 유출입된다.
가동부(1110)는, 외측 케이스(1104) 및 내측 케이스(1106)에 대해서 상하 방향으로 왕복 이동 가능하게 마련되어 있다. 가동부(1110)는, 스테이지부(1148)와, 원통 다리부(1150)와, 하부 씰링 부재(1152)와, 복수의 피(被)가이드부(1154)와, 피스톤부(1156)를 구비한다.
스테이지부(1148)는, 원판 모양으로 형성되어 있다. 스테이지부(1148)는, 내측 케이스(1106)의 상부 원판부(1134)를 덮는다. 스테이지부(1148)와 상부 원판부(1134)와의 사이에는, 공간이 형성되어 있다.
원통 다리부(1150)는, 스테이지부(1148)의 하면으로부터 하부로 연장한다. 원통 다리부(1150)는, 외주 벽부(1122)와 내주 벽부(1136)와의 사이에 끼워 넣어져 있다. 원통 다리부(1150)의 내경은, 내주 벽부(1136)의 외경보다도 크다. 이것에 의해, 내주 벽부(1136)와 외주 벽부(1122)와의 사이에는, 공간이 형성된다. 이 결과, 상부 원판부(1134)와 스테이지부(1148)와의 사이의 공간이, 내주 벽부(1136)와 원통 다리부(1150) 및 하부 고리 모양부(1124)와의 사이의 공간과, 저항 유로(1129)를 매개로 하여, 유로(1144)에 연통된다. 가동부(1110)의 스테이지부(1148) 및 원통 다리부(1150)와, 내측 케이스(1106)의 상부 원판부(1134) 및 내주 벽부(1136)와, 외측 케이스(1104)의 외주 벽부(1122) 및 하부 고리 모양부(1124)와의 사이에는, 가동부(1110)를 왕복 이동시키는 유체가 유출입하는 주중공부(1158)가 형성된다. 주중공부(1158)는, 유체가 유출입하는 공간의 일례이다. 주중공부(1158)와 하부 중공부(1146) 및 상부 중공부(1147)는, 서로 절연되어 있다. 즉, 유체는, 주중공부(1158)와 하부 중공부(1146) 및 상부 중공부(1147)와의 사이에서 유통하지 않는다. 여기서, 주중공부(1158)의 용량은, 하부 중공부(1146) 및 상부 중공부(1147)의 용량보다도 크다. 따라서, 가동부(1110)를 고속으로 이동시키는 경우, 하부 중공부(1146) 및 상부 중공부(1147)의 유체를 주로 제어한다. 한편, 가동부(1110)를 고압으로 동작시키는 경우, 주중공부(1158)의 유체를 주로 제어한다.
원통 다리부(1150)의 외경은, 상부 씰링 부재(1120)의 내경과 대략 동일하다. 이것에 의해, 원통 다리부(1150)의 외주면은, 슬라이드 이동 가능하게, 상부 씰링 부재(1120)의 내주면과 접한다. 원통 다리부(1150)의 외경은, 외주 벽부(1122)의 내경보다도 작다. 이것에 의해, 원통 다리부(1150)의 외주와 외주 벽부(1122)의 내주와의 사이에는, 유체 챔버(1126)로서 기능을 하는 공간이 형성된다. 유체 챔버(1126)의 상부는, 상부 씰링 부재(1120)에 의해서 씰링되어 있다.
하부 씰링 부재(1152)는, 원통 다리부(1150)의 하단부에 고정되어 있다. 하부 씰링 부재(1152)는, 링 모양으로 형성되어 있다. 하부 씰링 부재(1152)의 외경은, 외주 벽부(1122)의 내경과 대략 동일하다. 이것에 의해, 하부 씰링 부재(1152)의 외주면은, 슬라이드 가능하게 외주 벽부(1122)의 내주면과 접한다. 또, 하부 씰링 부재(1152)는, 상부 원판부(1134)와, 내주 벽부(1136)와, 스테이지부(1148)와, 원통 다리부(1150)에 의해서 둘러싸이는 주중공부(1158)를 씰링한다. 이것에 의해, 하부 씰링 부재(1152)는, 주중공부(1158)에 충전된 유체의 누설을 억제한다. 또, 하부 씰링 부재(1152)와 외주 벽부(1122)와의 사이를 통과하여 누설된 유체는, 유체 챔버(1126)에 도달한다. 여기서, 유체 챔버(1126)는, 상부 씰링 부재(1120)에 의해서 씰링되어 있다. 따라서, 상부 씰링 부재(1120)는, 주중공부(1158)로부터 누설된 유체가 승강부(1066)의 외부로 누설되는 것을 억제한다.
피가이드부(1154)는, 스테이지부(1148)의 하면에 고정되어 있다. 피가이드부(1154)는, 상하 방향으로 연장하는 원주 형상으로 형성되어 있다. 피가이드부(1154)는, 원통 다리부(1150)에 형성된 상하 방향으로 연장하는 가이드 구멍(1160)에 슬라이드 이동 가능하게 끼워 넣어져 있다. 이것에 의해, 피가이드부(1154)는, 가이드 구멍(1160)에 의해서 상하 방향으로 안내된다.
피스톤부(1156)는, 원주부(圓柱部, 1162)와, 분리부(1164)를 가진다.
원주부(1162)는, 스테이지부(1148)의 하면의 중심에 고정되어 있다. 원주부(1162)는, 상하 방향으로 연장하는 원주 형상으로 형성되어 있다. 원주부(1162)는, 상부 원판부(1134)의 축 구멍(1142)에 슬라이드 이동 가능하게 끼워 넣어져 있다. 원주부(1162)와 축 구멍(1142)과의 사이는, 씰링되어 있다. 원주부(1162)의 하단은, 하부 중공부(1146) 및 상부 중공부(1147)에 달한다.
분리부(1164)는, 원주부(1162)의 도중부의 외주에 고정되어 있다. 분리부(1164)의 외경은, 원통 다리부(1150)의 내경과 대략 동일하다. 분리부(1164)는, 원통 다리부(1150)에 대해서 슬라이드 이동 가능하게 마련되어 있다. 또, 분리부(1164)는, 하부 중공부(1146) 및 상부 중공부(1147)을 상하로 분리한다. 이것에 의해, 하부 중공부(1146)에 유체가 공급되면, 분리부(1164)는 상부로의 가압력을 유체로부터 받는다. 이 결과, 피스톤부(1156)는, 가동부(1110)와 함께 상부로 이동한다. 한편, 상부 중공부(1147)에 유체가 공급되면, 분리부(1164)는 하부로의 가압력을 유체로부터 받는다. 이것에 의해, 피스톤부(1156)는, 가동부(1110)와 함께 하부로 이동한다. 이 결과, 가동부(1110)는, 외측 케이스(1104) 및 내측 케이스(1106)에 대해서 왕복 이동한다.
한 쌍의 유출입관(1112, 1114)은, 유로(1144) 및 개구(1128)를 통해, 주중공부(1158)에 유체를 공급, 또는, 주중공부(1158)로부터 유체를 배출시킨다. 유출입관(1112, 1114)은, 하부 외주부(1138)에 형성된 유출입구(1139, 1141)에 연결된다.
도 19는, 유출입관(1112) 근방의 개구(1128)를 설명하는 종단면도이다. 도 20은, 유출입관(1112)으로부터 떨어진 영역의 개구(1128)를 설명하는 종단면도이다. 도 21은, 개구(1128)를 설명하는 개략 평면도이다. 도 19는, 도 21의 A－A선에 따른 종단면도이다. 도 20은, 도 21의 B－B선에 따른 종단면도이다.
도 19 및 도 20에 나타내는 바와 같이, 하부 고리 모양부(1124)는, 주중공부(1158)와 유출입구(1139, 1141)와의 사이에 배치되어 있다. 저항 유로(1129)가, 하부 고리 모양부(1124)의 내주면과 내주 벽부(1136)의 외주면과의 사이에 형성된다. 저항 유로(1129)는, 유출입구(1139, 1141)로부터 유입한 유체가 흐르는 유로(1144)로부터 주중공부(1158)로 흐르는 유체에의 저항인 유동 저항을 작용시킨다. 유출입구(1139, 1141) 근방의 개구(1128)의 지름 방향의 폭은, 유출입구(1139, 1141)로부터 떨어진 개구(1128)의 지름 방향의 폭보다도 작다. 또, 도 21에 나타내는 바와 같이, 개구(1128)의 지름 방향의 폭은, 유로(1144)를 따라서 유출입구(1139, 1141)로부터 멀어짐에 따라, 서서히 커진다. 이것에 의해, 하부 고리 모양부(1124)는, 유입한 유체의 유량을 조절하여, 가동부(1110)의 경사를 억제하는 유량 제어부로서 기능을 한다. 예를 들면, 하부 고리 모양부(1124)는, 가동부(1110)의 왕복 이동 방향에 직교하는 주중공부(1158)의 단위 단면적당 유체의 유량을 균일화하여, 가동부(1110)의 경사를 억제한다.
도 22는, 승강부(1066)의 가동부(1110)가 상부로 이동한 도면이다. 도 18 내지 도 22를 참조하여, 가동부(1110)의 왕복 이동에 대해 설명한다.
먼저, 도 18의 상태에서, 유체가 주중공부(1158)보다도 용량이 작은 하부 중공부(1146)에 공급됨과 아울러, 상부 중공부(1147)의 유체가 배출된다. 이것에 의해, 가동부(1110)의 분리부(1164)가 유체로부터 상부로의 압력을 받아, 도 22에 나타내는 바와 같이, 가동부(1110)가 상부로 이동한다. 이 상부로의 이동에 의해서, 주중공부(1158)의 용량이 증가하므로, 유체가, 개구(1128)를 통해, 유로(1144) 및 유출입관(1112, 1114)으로부터 끌어 들여진다. 여기서, 도 19 내지 도 21에 나타내는 바와 같이, 개구(1128)는, 유출입구(1139, 1141)로부터 멀어짐에 따라, 서서히 커진다. 이것에 의해, 유출입구(1139, 1141) 근방의 개구(1128)는, 유출입구(1139, 1141)로부터 떨어진 개구(1128)와 비교하여, 유체에의 유동 저항이 크다. 환언하면, 유출입구(1139, 1141) 근방의 개구(1128)를 흐르는 유체의 압력 손실은, 유출입구(1139, 1141)로부터 떨어진 개구(1128)를 흐르는 유체의 압력 손실보다도 크다.
따라서, 유출입구(1139, 1141) 근방의 영역에서는, 링 형상의 유로(1144)를 따라서 원주 방향으로 흐르는 유체의 유량이, 유출입구(1139, 1141)로부터 떨어진 영역에서의 원주 방향으로 흐르는 유체의 유량보다도 많다. 이것에 의해, 유출입구(1139, 1141) 근방의 영역에서는, 개구(1128)를 통과하여 끌어 들여지는 유체의 유량과, 유출입구(1139, 1141)로부터 떨어진 영역에서의 개구(1128)를 통과하여 끌어 들여지는 유체의 유량이, 균일화된다. 이 결과, 가동부(1110)의 상하의 이동 방향에 직교하는 주중공부(1158)의 단위 단면적당 유체의 유량이 균일화되어, 주중공부(1158)의 유체로부터 원통 다리부(1150)의 저면에 작용하는 압력이 원주 방향에서 균일화된다. 이 때문에, 스테이지부(1148)는 수평 상태를 유지하면서, 상부로 이동한다. 이 후, 하부 톱 플레이트(72)가 유지하는 한 쌍의 기판(90)이 상부 톱 플레이트(82)와 접하면, 용량이 큰 주중공부(1158)에 유체가 공급되어, 스테이지부(1148)가, 하부 톱 플레이트(72)를 매개로 하여, 기판(90)을 큰 가압력에 의해 가압한다.
가동부(1110)를 하부로 이동시키는 경우, 상부 중공부(1147)로 유체가 공급됨과 아울러, 하부 중공부(1146)로부터 유체가 배출된다. 가동부(1110)가 하부로 이동하는 것에 의해, 주중공부(1158)로부터 유체가 배출된다. 여기서, 상술한 바와 같이, 개구(1128)는, 유출입구(1139, 1141)로부터 멀어짐에 따라, 서서히 커진다. 따라서, 유체의 배출은, 유로의 원주 방향에서, 대략 균일하게 된다. 이것에 의해, 스테이지부(1148)는, 수평 상태를 유지하면서, 하부로 이동한다. 또, 유출입구(1139) 및 유출입구(1141)의 유입량에 차이가 생겼다고 해도, 유출입구(1139) 부근에서의 유로(1144)와 유출입구(1141) 부근에서의 유로(1144)와의 사이에 생기는 부압력(負壓力)의 차이를 작게 할 수 있다. 이것에 의해, 부압력의 차이 즉 유입량의 차이에 의해서 가동부(1110)가 경사지는 것을 방지할 수 있다.
상술한 바와 같이 승강부(1066)에서는, 개구(1128)가 유출입구(1139, 1141)로부터 멀어짐에 따라, 서서히 커진다. 이것에 의해, 승강부(1066)는, 가동부(1110)의 상하의 이동 방향에 직교하는 주중공부(1158)의 단위 단면적당 유체의 유량을 균일화할 수 있다. 이 결과, 승강부(1066)는, 스테이지부(1148)를 수평하게 유지하면서 상하로 왕복 이동시킬 수 있다.
도 23은, 개구를 변형한 실시 형태를 설명하는 개략 평면도이다. 도 23에 나타내는 실시 형태에서는, 하부 고리 모양부(1124)와 내주 벽부(1136)와의 사이에 유동 저항 부재의 일례인 펀칭 부재(1170)가 매립되어 있다. 펀칭 부재(1170)의 외주는, 둘레 전체에 걸쳐서 하부 고리 모양부(1124)의 내주와 접촉하고 있다. 펀칭 부재(1170)의 내주는, 둘레 전체에 걸쳐서 내주 벽부(1136)의 외주와 접촉하고 있다. 또, 펀칭 부재(1170)는, 하부 고리 모양부(1124) 또는 내주 벽부(1136)와 일체화시켜도 괜찮다. 펀칭 부재(1170)는, 링 판 모양으로 형성되어 있다. 펀칭 부재(1170)에는, 원형 모양의 복수의 개구(1178)가 형성되어 있다. 각 개구(1178)는, 동일 개구 면적을 가진다. 개구(1178)는, 펀칭 부재(1170)를 상하 방향으로 관통하고 있다. 이것에 의해, 개구(1178)는, 유로(1144)와 주중공부(1158)를 연통한다. 복수의 개구(1178)는, 서로 분할되어 있다. 환언하면, 개구(1178)는, 인접하는 개구(1178)와 서로 불연속으로 형성되어 있다. 여기서, 개구(1178)의 단위면적당 개수는, 유출입구(1139, 1141)로부터 멀어짐에 따라서, 많아진다. 환언하면, 인접하는 개구(1178)와 개구(1178)와의 거리는, 유출입구(1139, 1141)로부터 멀어짐에 따라서, 짧아진다. 따라서, 단위면적당 개구(1178)의 개구 면적은, 유출입구(1139, 1141)로부터 멀어짐에 따라서, 커진다. 이것에 의해, 본 실시 형태는, 상술한 실시 형태와 동일한 효과를 나타낼 수 있다. 또, 본 실시 형태에서는, 각 개구(1178)의 개구 면적을 동일하게 하여 개구(1178)의 개수에 의해서 단위면적당 개구 면적을 설정했지만, 각 개구(1178)의 개구 면적을, 유출입구(1139, 1141)로부터 멀어짐에 따라서, 크게 하는 것에 의해, 상술한 바와 같이 단위면적당 개구 면적을 설정해도 괜찮다.
도 24는, 개구를 변형한 실시 형태를 설명하는 개략 평면도이다. 도 24에 나타내는 실시 형태에서는, 하부 고리 모양부(1124)와 내주 벽부(1136)와의 사이에 유동 저항 부재의 일례인 다공질 부재(1180)가 매립되어 있다. 다공질 부재(1180)의 외주는, 둘레 전체에 걸쳐서 하부 고리 모양부(1124)의 내주와 접촉하고 있다. 다공질 부재(1180)의 내주는, 둘레 전체에 걸쳐서 내주 벽부(1136)의 외주와 접촉하고 있다. 또, 다공질 부재(1180)는, 하부 고리 모양부(1124) 또는 내주 벽부(1136)와 일체화시켜도 괜찮다. 다공질 부재(1180)에는, 복수의 연통 구멍(1188)이 형성되어 있다. 다공질 부재(1180)는, 복수의 연통 구멍(1188)에 의해서, 상하 방향으로 관통하고 있다. 이것에 의해, 복수의 연통 구멍(1188)이, 유로(1144)와 주중공부(1158)를 연통한다. 여기서, 연통 구멍(1188)의 밀도는, 유로(1144)를 따라서 유출입구(1139, 1141)로부터 멀어짐에 따라서, 많아진다. 이것에 의해, 본 실시 형태는, 상술한 실시 형태와 동일한 효과를 나타낼 수 있다.
도 25 및 도 26은, 개구를 변형한 실시 형태를 설명하기 위한 개구 근방의 종단면도이다. 또, 도 25는, 도 19와 동일 위치의 종단면도이고, 도 26은 도 20과 동일 위치의 종단면도이다.
도 25 및 도 26에 나타내는 바와 같이, 하부 고리 모양부(1124)의 내주면과 내측 케이스(1106)의 내주 벽부(1136)의 외주면과의 사이에는 개구(1228)가 형성되어 있다. 개구(1228)는, 내주 벽부(1136)의 외주의 둘레 전체에 걸쳐서 연속하여 형성되어 있다. 개구(1228)는, 평면에서 볼 때, 링 모양으로 형성되어 있다. 개구(1228)의 내주 및 외주는, 정원(正圓, 완전한 원)으로서, 서로 동심으로 형성되어 있다. 따라서, 개구(1228)의 지름 방향의 폭은, 둘레 전체에 걸쳐서, 일정하다. 가동부(1110)의 이동 방향에서, 하부 고리 모양부(1224)의 저항 유로(1129)에 평행한 두께는, 유로(1144)를 따라서 유출입구(1139, 1141)로부터 멀어짐에 따라, 서서히 작아진다. 환언하면, 저항 유로(1129)를 흐르는 유체의 흐름에 따른 길이는, 유로(1144)를 따라서 유출입구(1139, 1141)로부터 멀어짐에 따라, 서서히 짧아진다. 이것에 의해, 개구(1228)에 의해서 형성되는 저항 유로(1129)의 길이가, 유출입구(1139, 1141)로부터 멀어짐에 따라, 서서히 짧아진다. 이 결과, 유출입구(1139, 1141)로부터 멀어짐에 따라, 유체에의 저항이 작아지므로, 본 실시 형태는, 상술한 실시 형태와 동일한 효과를 나타낼 수 있다. 또, 상술한 펀칭 부재(1170) 및 다공질 부재(1180)의 두께를 동일하게 설정해도 괜찮다.
도 27은, 개구를 변형한 실시 형태를 설명하기 위한 개략 평면도이다. 도 27에 나타내는 실시 형태에서는, 유출입관(1312)이, 유출입구(1319)를 흐르는 유체가 흐르는 방향과 평행하게 연결되어 있다. 이 경우, 개구(1328)는, 유출입구(1319)로부터 도중부까지 유체의 유로(1144)를 따라서 멀어짐에 따라, 지름 방향의 폭이 커지고, 도중부로부터 유출입구(1319)까지 유체의 유로(1144)를 따라서 멀어짐에 따라서, 지름 방향의 폭이 작아진다. 따라서, 개구(1328)의 지름 방향의 폭은 도중부에서 최대가 된다. 이것에 의해, 본 실시 형태는, 상술한 실시 형태와 동일한 효과를 나타낼 수 있다.
도 28 및 도 29는, 보조 유로를 형성한 실시 형태를 설명하는 종단면도이다. 또, 도 28은, 도 19와 동일 위치의 종단면도이며, 도 29는 도 20과 동일 위치의 종단면도이다. 도 28 및 도 29에 나타내는 바와 같이, 유로(1144)의 내측 단부의 하면에는, 보조 유로의 일례인 홈(1445)이 형성되어 있다. 홈(1445)은, 유로(1144)를 사이에 두고, 주중공부(1158)와는 반대측에 배치되어 있다. 홈(1445)은, 유로(1144)와 이어져 형성되어 있다. 홈(1445)은, 유로(1144)와 동심의 링 모양으로 형성되어 있다. 홈(1445)은, 유로(1144)를 따라서, 유로(1144)의 둘레 전체에 걸쳐서 연속하여 형성되어 있다. 홈(1445)의 종단면적은, 유출입구(1139, 1141) 근방에서는 멀어짐에 따라 작아진다. 또, 여기서 말하는 홈(1445)의 종단면적이란, 원주 방향과 직행하는 단면이다. 이것에 의해, 유체가 홈(1445)으로부터 받는 유동 저항은, 유출입구(1139, 1141) 근방에서는 작고 멀어짐에 따라 커진다. 이 때문에, 유출입구(1139, 1141) 근방에서는 원주 방향의 유체의 유동을 촉구하며, 수직 방향의 유동을 방해한다. 한편, 유출입구(1139, 1141)로부터 멀어짐에 따라 원주 방향의 유체의 유동을 방해하고, 수직 방향의 유동을 촉구하는 효과를 가진다. 이 결과, 본 실시 형태는, 상술한 실시 형태와 동일한 효과를 나타낼 수 있다. 또, 승강부(1066)의 외부의 대기압, 개구(1128)의 압력, 가동부(1110)에 작용하는 압력, 홈(1445)의 압력의 관계는,「승강부(1066)의 외부의 대기압≫개구(1128)의 압력≥가동부(1110)에 작용하는 압력≥홈(1445)의 압력」이 되는 것이 바람직하다. 또, 본 실시 형태에서, 개구(1128)의 지름 방향의 폭을 유출입구(1139, 1141)로부터 멀어짐에 따라 크게 했지만, 유출입구(1139, 1141)로부터의 거리에 관계없이 개구(1128)의 지름 방향의 폭을 일정하게 해도 괜찮다. 또, 홈(1445)의 종단면적을 유출입구(1139, 1141)로부터의 거리에 관계없이 일정하게 해도 괜찮다.
도 30은, 보조 유로를 변형한 실시 형태를 설명하는 종단면도이다. 도 30에 나타내는 실시 형태에서는, 보조 유로의 일례인 홈(1545)이, 유로(1144)의 내측 단부에 형성되어 있다. 홈(1545)은, 유출입관(1112, 1114)으로부터 유입하는 유체의 유입 방향의 연장선 상(上)에 배치되어 있다. 홈(1545)의 종단면적은, 유출입구(1139, 1141)로부터 멀어짐에 따라 작게 하는 것이 바람직하지만, 일정해도 괜찮다.
도 31 및 도 32는, 테이퍼면을 변경한 실시 형태를 설명하는 종단면도이다. 또, 도 31은, 도 19와 동일 위치의 종단면도이며, 도 32는 도 20과 동일 위치의 종단면도이다. 도 31 및 도 32에 나타내는 실시 형태에서는, 하부 고리 모양부(1124)가, 주중공부(1158)와 유출입구(1139, 1141)와의 사이에 배치된 링 모양의 테이퍼면(1530)을 가진다. 테이퍼면(1530)의 주중공부(1158)측의 개구 면적은, 테이퍼면(1530)의 유출입구(1139, 1141)측의 개구 면적보다도 작다. 테이퍼면(1530)의 경사는, 유로(1144)를 따라서 유출입구(1139, 1141)로부터 멀어짐에 따라 커진다. 여기서 말하는, 테이퍼면(1530)의 경사란, 가동부(1110)의 이동 방향인 상하 방향으로부터의 경사이다. 이것에 의해, 유체가, 테이퍼면(1530)으로부터 받은 유동 저항이 유출입구(1139, 1141)로부터 멀어짐에 따라 작아진다. 이 결과, 본 실시 형태는, 상술한 실시 형태와 동일한 효과를 나타낼 수 있다. 또, 본 실시 형태에서는, 개구(1528)의 지름 방향의 폭은 유출입구(1139, 1141)로부터 멀어짐에 따라 크게 해도 괜찮으며, 일정해도 괜찮다.
도 33은, 승강부의 다른 실시 형태를 설명하는 개략 구성도이다. 도 33에 나타내는 승강부(1666)는, 고정부의 일례인 케이스(1604)와, 가동부(1610)와, 유출입관(1612)과, 분산 부재의 일례인 분산판(1628)을 가진다.
케이스(1604)의 상부의 중앙부에는, 주중공부(1658)가 형성되어 있다. 주중공부(1658)에는, 가동부(1610)를 왕복 이동시키는 유체가 충전된다. 케이스(1604)의 하부에는, 유체를 흐르게 하면서 모으는 유로(1644)로서 기능을 하는 중공부가 형성되어 있다. 유로(1644)의 일부에는, 유출입구(1639)로서 기능을 하는 개구가 형성되어 있다. 유로(1644)는, 주중공부(1658)와 유출입구(1639)와의 사이에 형성되어 있다. 주중공부(1658)와 유로(1644)는, 복수의 연통관(1629)에 의해서 연통되어 있다. 유출입관(1612)은, 유출입구(1639)의 외측 단부에 접속된다.
분산판(1628)은, 유출입구(1639)의 내측의 연장선 상(上)에 배치되어 있다. 분산판(1628)은, 유출입구(1639)의 단부로부터 간격을 두고 배치되어 있다. 분산판(1628)의 평면적은, 유출입구(1639)보다 크고, 유로(1644)의 종단면적 보다도 작다. 이것에 의해, 분산판(1628)과 유로(1644)의 내면과의 사이에는, 간격이 형성된다. 이것에 의해, 분산판(1628)은, 유출입구(1639)로부터 끌어 들여지는 유체 및 유입하는 유체를 차단하여, 자기의 외주측으로 유체의 흐름을 바꾼다. 따라서, 분산판(1628)은, 유로(1644)의 유체를 분산시켜 유로(1644)의 내부를 흐르게 한다. 이 때문에, 유체는, 연통관(1629)을 매개로 하여, 횡단면에서 대략 균일하게 주중공부(1658)로 끌어 들여지며, 또는, 유입된다. 이 결과, 승강부(1066)는, 상술한 실시 형태와 동일한 효과를 나타낼 수 있다.
도 34는, 승강부의 다른 실시 형태를 설명하는 개략 구성도이다. 도 34에 나타내는 승강부(1766)는, 중심부의 하부에 중공부가 형성된 가동부(1710)를 가진다. 가동부(1710)의 형상의 변경에 따라서, 주중공부(1658)는, 도 33의 실시 형태 보다도 크게 된다. 본 실시 형태에서도, 분산판(1628)을 마련하는 것에 의해서, 상술한 실시 형태와 동일한 효과를 나타낼 수 있다.
상술한 실시 형태의 일부를 변경한 실시 형태에 대해 설명한다. 상술한 각 실시 형태에서, 각 구성의 형상, 개수, 배치 등은 적절히 변경해도 좋다. 또, 상술한 실시 형태를 조합해도 괜찮다.
예를 들면, 입출력관의 개수는, 3개 이상이라도 괜찮다. 입출력관의 배치는, 개수에 관계없이, 유로의 중심의 둘레에 점대칭의 배치가 바람직하다.
상술의 실시 형태에서는, 개구(1128)가 변형하지 않은 예에 대해 설명했지만, 개구(1128)를 모터 등에 의해서 개폐시키는 개폐부를 마련해도 좋다. 개폐부는, 가동부(1110)의 이동에 따라서, 개구(1128)를 개폐시켜, 개구(1128)의 지름 방향의 폭 및 개구 면적을 변동시킨다. 일례로서, 가동부(1110)의 상승 속도가 커지면, 유체의 유량이 커지므로, 개구(1128)를 작게 하는 것을 제안할 수 있다. 개구(1128)를 변동시키는 구성으로서, 하부 고리 모양부(1124)의 직경이 변동 가능하게 구성하는 것을 제안할 수 있다.
상술의 실시 형태에서는, 홈(1445, 1545)이 변형하지 않은 예에 대해 설명했지만, 홈(1445, 1545)이 변형하도록 구성해도 괜찮다. 예를 들면, 가동부(1110)의 속도에 대응하여 홈(1445, 1545)의 종단면적을 변형시켜도 괜찮다.
개구(1128)의 지름 방향의 폭은, 특별히 한정되는 것은 아니다. 일례로서, 유량 제어를 위해서 설정하는 개구(1128)의 지름 방향의 폭은, 주중공부(1158)의 중심과 가동부(1110)의 중심과의 사이의 편차량인 공차(公差)보다도 크게 하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 편심을 흡수할 수 있다. 개구(1128)의 지름 방향의 폭은, 가동부(1110)의 상승 속도가 최대가 되는 상태에 대응시켜 설정해도 괜찮다.
유출입관(1112, 1114)이 유출입시키는 유체의 유량이 서로 다른 경우, 유량의 차이에 따라서, 개구 및 홈을 형성하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 유량이 많은 유출입관의 근방의 개구는 작게, 또는, 홈은 작게 하는 것이 바람직하다. 이것은, 유출입관이, 3개 이상인 경우도 마찬가지이다.
이상, 본 발명을 실시 형태를 이용하여 설명했지만, 본 발명의 기술적 범위는 상기 실시 형태에 기재된 범위에는 한정되지 않는다. 상기 실시 형태에, 다양한 변경 또는 개량을 가하는 것이 가능하다는 것이 당업자에게 분명하다. 그러한 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 실행 순서는, 특별히「보다 전에」,「앞서」등으로 명시하고 있지 않고, 또, 전(前)처리의 출력을 후(後)처리에서 이용하지 않는 한, 임의의 순서로 실현할 수 있는 것에 유의해야 한다. 청구의 범위, 명세서, 및 도면 중의 동작 플로우에 관해서, 편의상「먼저,」,「다음으로,」등을 이용하여 설명했다고 해도, 이 순서로 실시하는 것이 필수인 것을 의미하는 것은 아니다.
10　기판 접합 장치 　 　 12　환경 챔버 　　　
14　대기 환경부 　　 16　진공 환경부 　　　
18　제어부 　　　　 20　기판 카세트 　　　
22　기판 홀더 랙 　　　　 24　로봇 암 　　　
26　프리 얼라이너 　　　 28　가접합부 　　　
30　로봇 암 　　　　 34　프레임 　　　　
36　고정 스테이지 　　　　 38　이동 스테이지 　　　
40　셔터 　　　 42　셔터 　　　　
48　로드 락실 　　　 50　액세스 도어 　　　　
52　게이트 밸브 　　　　 53　로봇 챔버 　　　　
54　로봇 암 　　　 55　수용실 　　　　
56　가열 가압 장치 　　　　 57　게이트 밸브 　　　
58　로봇 암 　　　 59　냉각실 　　　
60　하부 모듈 　　　 62　상부 모듈 　　　
66　승강부 　　　　 70　하부 가열 모듈 　　　
72　하부 톱 플레이트 　　　 73　푸시 업 핀 　　　　
80　상부 가열 모듈 　　　 82　상부 톱 플레이트 　　　　
90　기판 　　　　 92　서로 겹침 기판　　　　
94　기판 홀더 　　　　 116　외주 케이스 　　　　
118　내부 케이스 　　　　 120　실린더 덮개 　　　
122　제2 피스톤 하부 　　　 124　이동 스테이지 부재 　　　　
126　상부 씰링 부재 　　　 128　구동력 전달부 　　　　
130　안내 로드 　　　 134　제2 작동유 A포트 　　　　
136　제1 작동유 A포트 　　　　 137　개구　　　　
138　제1 작동유 B포트　　　 140　주배기부　　　
142　포트　　　 146　제2 실린더　　　
148　외주 저부　　　 150　제1 실린더　　　
152　상부 원판부 　　　 154　하부 고리 모양 판부 　　　　
156　피스톤 로드 구멍 　　　 158　가이드 오목부 　　　
160　가이드 부재 　　　 162　가이드 구멍 　　　
164　저부 원판부 　　　 166　입설 링부 　　　
168　하부 O링 　　　 170　하부 판 모양 링 　　　　
172　하부 슬리퍼 씰 　　　 174　오목부 　　
176　제2 중공부 　　　　 178　제2 피스톤 로드 　　　
180　제2 피스톤 상부 　　　 182　제2 상부 가압면 　　　
188　상부 O링 　　　　 190　상부 판 모양 링 　　　
192　상부 슬리퍼 씰 　　　 194　오목부 　　　
196　기체실 　　 198　보조 씰
200　보조 오목부 　　　 202　피스톤 로드 　　　
204　제1 피스톤 　　　 206　수나사부 　　　
208　너트 　　　 210　계단부 　　　
212　구멍 　　 214　제1 하부 중공부 　　
216　제1 상부 중공부 　　　 218　제1 하부 가압면 　　　
220　제1 상부 가압면 　　　 222　O링 　　　
224　씰 링 　　　 226　슬리퍼 씰 　　　　
227　오목부 　　　 228　배기로 　　　　
230　배기구 　　　　 232　상부 기체 제거로 　　　　
234　하부 기체 제거로 　　　　 368　립 패킹 　　　　
370　판 모양 링 　　　 372　밀폐 부재 　　　　
468　립 패킹 　　　　 470　판 모양 링 　　　
472　밀폐 부재 　　　 1066　승강부 　　　
1102　베이스 부재 　　　　 1104　외측 케이스 　　　
1106　내측 케이스 　　　 1108　저부 부재 　　　　
1110　가동부 　　　 1112　유출입관 　　
1114　유출입관 　　　　 1120　상부 씰링 부재 　　　　
1122　외주 벽부 　　　 1124　하부 고리 모양부 　　　
1126　유체 챔버 　　　　 1128　개구 　　　　
1129　저항 유로 1130　테이퍼면 　　　
1134　상부 원판부 　　　　 1136　내주 벽부 　　　　
1138　하부 외주부 　　　 1139　유출입구 　　　
1141　유출입구 　　　 1142　축 구멍 　　　
1144　유로 　　　　 1146　하부 중공부
1147　상부 중공부 　　　　 1148　스테이지부 　　　　
1150　원통 다리부 　　　 1152　하부 씰링 부재 　　　
1154　피가이드부 　　　　 1156　피스톤부 　　　
1158　주중공부 　　 　　 1160　가이드 구멍 　　　　
1162　원주부 　　　　 1164　분리부 　　　　
1170　펀칭 부재 　　　　 1178　개구　　
1180　다공질 부재 　　　　 1188　연통 구멍　　　
1224　하부 고리 모양부 　　　 1228　개구　　　　
1312　유출입관 　　　　 1319　유출입구 　　　
1328　개구 　　　 1445　홈 　　　
1528　개구 　　　　 1530　테이퍼면 　　　
1545　홈 　　　 1604　케이스 　　
1610　가동부 　　　　 1612　유출입관 　　　
1628　분산판 　　　　 1629　연통관 　　　　
1639　유출입구 　　　 1644　유로 　　　　
1658　주중공부 　　　　 1666　승강부 　　　
1710　가동부 　　　　 1766　승강부

Claims (62)

  1. 서로 겹친 복수의 기판을 가압하는 가압 장치로서,
    상기 복수의 기판을 지지하는 제1 스테이지와,
    상기 제1 스테이지와의 사이에서 상기 복수의 기판을 협지(挾持, 끼워 지지)할 수 있는 제2 스테이지와,
    상기 제1 스테이지를 상기 제2 스테이지를 향해서 이동시키는 구동부와,
    상기 제1 스테이지와 상기 제2 스테이지와의 사이에서 상기 복수의 기판을 가압하는 가압부와,
    상기 제1 스테이지에 연결되며, 상기 구동부로부터 받는 가압력에 의해 상기 제1 스테이지를 가압하는 제1 가압 부재와,
    상기 제1 스테이지에 연결되며, 상기 가압부로부터 받는 가압력에 의해 상기 제1 스테이지를 가압하는 제2 가압 부재를 구비하며,
    상기 구동부는, 상기 제1 가압 부재를 받아 들이며, 상기 제1 가압 부재에 가압력을 부여하는 유체가 유입되는 제1 실린더를 가지고,
    상기 가압부는, 상기 제2 가압 부재를 받아 들이며, 상기 제2 가압 부재에 가압력을 부여하는 유체가 유입되는 제2 실린더를 가지며,
    상기 제1 실린더 중 적어도 일부가, 상기 제2 실린더의 내부에 배치되어 있으며,
    상기 제2 가압 부재는, 상기 제1 실린더와 상기 제2 실린더와의 사이의 공간으로 유입하는 유체로부터 가압되는 가압 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 구동부의 구동을 제어하는 제어부를 구비하며,
    상기 제어부는, 상기 제2 가압 부재에 의한 가압시에, 상기 제1 스테이지 및 상기 제2 스테이지 중 적어도 일방의 압력 분포가 미리 정해진 분포가 되도록, 상기 제1 가압 부재의 가압력을 제어하는 가압 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 스테이지와 상기 제2 스테이지와의 사이에 배치되며, 상기 복수의 기판이 재치(載置)되는 재치부와, 상기 구동부의 구동을 제어하는 제어부를 구비하며,
    상기 제어부는, 상기 제1 스테이지가 상기 재치부에 재치된 상기 복수의 기판을 상기 재치부로부터 가져올 때, 상기 제1 스테이지의 속도를 감소시키도록 제어하는 가압 장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제1 스테이지에 지지된 상기 복수의 기판이 상기 제1 스테이지와 상기 제2 스테이지와의 사이에 협지되기 전에, 상기 제1 스테이지의 속도를 감소시키도록 제어하는 가압 장치.
  14. 삭제
  15. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 가압 부재와 상기 제1 실린더에 의해서 형성되는 제1 공간에 유체를 출입시키는 제1 제어 밸브를 가지며,
    상기 제2 가압 부재와 상기 제2 실린더에 의해서 형성되는 제2 공간에 유체를 출입시키는 제2 제어 밸브를 가지는 가압 장치.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 제2 공간이, 상기 제1 공간보다 큰 가압 장치.
  17. 청구항 15에 있어서,
    상기 제1 제어 밸브를 제어하여 상기 제1 가압 부재를 이동시키는 것에 의해 상기 제1 스테이지를 이동시킬 때에는, 상기 제2 제어 밸브를 개방하는 가압 장치.
  18. 청구항 15에 있어서,
    상기 제2 제어 밸브를 제어하여 상기 제2 가압 부재를 이동시킬 때에는, 상기 제1 제어 밸브를 개방하는 가압 장치.
  19. 청구항 15에 있어서,
    상기 제2 가압 부재를 미리 정해진 속도 이상의 속도로 이동시킬 때에는 상기 제1 제어 밸브를 제어하고, 상기 미리 정해진 속도 미만의 속도로 이동시킬 때에는 상기 제2 제어 밸브를 제어하는 가압 장치.
  20. 청구항 15에 있어서,
    상기 제1 실린더 내에 상기 제1 공간과는 다른 제3 공간을 가지며,
    상기 제1 제어 밸브와 함께 협조 제어되며, 상기 제3 공간에 유체를 출입시키는 제3 제어 밸브를 더 구비하는 가압 장치.
  21. 청구항 20에 있어서,
    상기 제2 공간이, 상기 제1 공간과 상기 제3 공간을 합한 공간보다 큰 가압 장치.
  22. 청구항 15에 있어서,
    상기 제2 가압 부재를 이동시킬 때에는 적어도 상기 제1 제어 밸브를 제어하고, 상기 복수의 기판을 가압할 때에는 적어도 상기 제2 제어 밸브를 제어하는 가압 장치.
  23. 삭제
  24. 삭제
  25. 삭제
  26. 삭제
  27. 복수의 기판을 서로 위치 맞춤하는 위치 맞춤부와,
    위치 맞춤된 상기 복수의 기판을 서로 가압하는 청구항 1, 4, 12, 13, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 중 어느 하나의 항에 기재된 가압 장치를 구비하는 기판 접합 장치.
  28. 삭제
  29. 고정부와,
    상기 고정부에 대해서 왕복 이동 가능하며, 유체가 유출입하는 공간을 상기 고정부와의 사이에서 형성하는 가동부와,
    상기 유체의 유입에 의한 상기 가동부의 경사를 억제하는 경사 억제부를 구비하며,
    상기 경사 억제부는, 상기 공간에 외부로부터 유체를 유입시키는 유입구로부터 유입한 유체의 유량을 조절하는 유량 제어부를 가지는 가압 장치.
  30. 삭제
  31. 삭제
  32. 삭제
  33. 삭제
  34. 삭제
  35. 삭제
  36. 삭제
  37. 삭제
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  61. 삭제
  62. 삭제
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