KR20140038968A - 기판 접합 장치, 기판 유지 장치, 기판 접합 방법, 기반 유지 방법, 적층 반도체 장치 및 중첩 기판 - Google Patents

기판 접합 장치, 기판 유지 장치, 기판 접합 방법, 기반 유지 방법, 적층 반도체 장치 및 중첩 기판 Download PDF

Info

Publication number
KR20140038968A
KR20140038968A KR1020137031263A KR20137031263A KR20140038968A KR 20140038968 A KR20140038968 A KR 20140038968A KR 1020137031263 A KR1020137031263 A KR 1020137031263A KR 20137031263 A KR20137031263 A KR 20137031263A KR 20140038968 A KR20140038968 A KR 20140038968A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
board
holding
deformation
state
Prior art date
Application number
KR1020137031263A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101952471B1 (ko
Inventor
요시아키 기토
히로시 시라스
마사히로 요시하시
다이스케 유키
가즈히로 스즈키
이사오 스가야
Original Assignee
가부시키가이샤 니콘
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 니콘 filed Critical 가부시키가이샤 니콘
Publication of KR20140038968A publication Critical patent/KR20140038968A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101952471B1 publication Critical patent/KR101952471B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B38/00—Ancillary operations in connection with laminating processes
    • B32B38/18—Handling of layers or the laminate
    • B32B38/1825—Handling of layers or the laminate characterised by the control or constructional features of devices for tensioning, stretching or registration
    • B32B38/1833—Positioning, e.g. registration or centering
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/0046—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by constructional aspects of the apparatus
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B38/00—Ancillary operations in connection with laminating processes
    • B32B38/18—Handling of layers or the laminate
    • B32B38/1825—Handling of layers or the laminate characterised by the control or constructional features of devices for tensioning, stretching or registration
    • B32B38/1833—Positioning, e.g. registration or centering
    • B32B38/1841—Positioning, e.g. registration or centering during laying up
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/20—Deposition of semiconductor materials on a substrate, e.g. epitaxial growth solid phase epitaxy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/20—Deposition of semiconductor materials on a substrate, e.g. epitaxial growth solid phase epitaxy
    • H01L21/2003—Deposition of semiconductor materials on a substrate, e.g. epitaxial growth solid phase epitaxy characterised by the substrate
    • H01L21/2007—Bonding of semiconductor wafers to insulating substrates or to semiconducting substrates using an intermediate insulating layer
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67092—Apparatus for mechanical treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67288—Monitoring of warpage, curvature, damage, defects or the like
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/68—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment
    • H01L21/681—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment using optical controlling means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6838—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping with gripping and holding devices using a vacuum; Bernoulli devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68735—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by edge profile or support profile
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/12—Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/20—Properties of the layers or laminate having particular electrical or magnetic properties, e.g. piezoelectric
    • B32B2307/208—Magnetic, paramagnetic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2309/00—Parameters for the laminating or treatment process; Apparatus details
    • B32B2309/60—In a particular environment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2457/00—Electrical equipment
    • B32B2457/14—Semiconductor wafers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/08—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the cooling method
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B38/00—Ancillary operations in connection with laminating processes
    • B32B38/18—Handling of layers or the laminate
    • B32B38/1875—Tensioning
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T156/00—Adhesive bonding and miscellaneous chemical manufacture
    • Y10T156/10—Methods of surface bonding and/or assembly therefor
    • Y10T156/1002—Methods of surface bonding and/or assembly therefor with permanent bending or reshaping or surface deformation of self sustaining lamina
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24628—Nonplanar uniform thickness material

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Abstract

위치 맞춤하여 기판을 접합한다. 기판 접합 장치는, 서로 접합되는 두 개의 기판의 어긋남을 보정하기 위하여 적어도 일방의 기판을 변형하는 변형부와, 변형된 상기 일방의 기판이 변형부에 의해 변형된 상태로 유지되는 유지부와, 변형된 일방의 기판이 유지부에 유지되는 위치로부터 유지부를 일방의 기판이 변형된 상태로 반출하는 반송부와, 반송부에 의해 반송된 일방의 기판과 타방의 기판을 서로 접합하는 접합부를 구비한다. 상기 기판 접합 장치에서, 변형부는, 기판이 유지부에 유지되어 있지 않은 상태에서 유지부를 제1 상태로부터 제1 상태 보다도 변형량이 큰 제2 상태로 변형시키고, 기판을 유지부에 유지한 상태에서 유지부의 변형량을 제2 상태에서의 변형량 보다도 작게 하는 것에 의해 기판을 변형시켜도 괜찮다.

Description

기판 접합 장치, 기판 유지 장치, 기판 접합 방법, 기반 유지 방법, 적층 반도체 장치 및 중첩 기판 {SUBSTRATE BONDING DEVICE, SUBSTRATE HOLDING DEVICE, SUBSTRATE BONDING METHOD, SUBSTRATE HOLDING METHOD, MULTILAYERED SEMICONDUCTOR DEVICE, AND OVERLAPPED SUBSTRATE}
본 발명은, 기판 접합 장치, 기판 유지 장치, 기판 접합 방법, 기판 유지 방법, 적층 반도체 장치 및 중첩 기판에 관한 것이다.
복수의 기판을 적층하여 접합한 적층형 반도체 장치가 있다(특허 문헌 1 참조). 기판을 접합하는 경우는, 반도체 장치의 선폭(線幅) 레벨의 정밀도로 기판을 위치 맞춤한다.
[특허 문헌 1］일본특허공개 2005－251972호 공보
반도체 장치의 제조 과정에서, 마스크로부터 전사(轉寫)하는 패턴의 배율, 기판의 평탄성 등이 전체적으로 또는 부분적으로 변화하는 경우가 있다. 이 때문에, 접합하는 기판을 서로 이동시켜도 위치를 맞출 수 없는 경우가 있다.
본 발명의 제1 형태로서, 다른 기판에 접합되는 기판을 유지하는 유지부와, 유지부에 유지된 기판을 그 면과 교차하는 방향으로 변형시키는 것에 의해 기판과 다른 기판과의 어긋남을 보정하는 변형부를 구비하는 기판 유지 장치가 제공된다.
또, 본 발명의 제2 형태로서, 기판과 다른 기판을 접합하는 기판 접합 장치 로서, 상기 기판 유지 장치를 구비하는 기판 접합 장치가 제공된다.
게다가, 본 발명의 제3 형태로서, 유지부에 유지된 기판을 그 면과 교차하는 방향으로 변형시키는 것에 의해 기판과 접합되는 다른 기판과의 어긋남을 보정하는 보정 단계를 가지는 기판 유지 방법이 제공된다.
또, 본 발명의 제4 형태로서, 상기의 기판 유지 방법을 이용하여 유지한 기판을 다른 기판에 접합하는 기판 접합 방법이 제공된다.
또, 본 발명의 제５ 형태로서, 상기 기판 접합 방법을 이용하여 제조된 적층 반도체 장치가 제공된다.
상기의 발명의 개요는, 본 발명의 필요한 특징 모두를 열거한 것은 아니다. 또, 이들의 특징군(群)의 서브 컴비네이션도 또, 발명이 될 수 있다.
이상, 본 발명에 따르면, 서로 접합되는 기판의 어긋남을 보정할 수 있는 기판 접합 장치, 기판 유지 장치, 기판 접합 방법, 기판 유지 방법, 적층 반도체 장치 및 중첩 기판이 제공된다.
도 1은 적층 기판 제조 장치(100)의 모식적 평면도이다.
도 2는 기판 홀더(150)의 사시도이다.
도 3은 기판 홀더(150)의 사시도이다.
도 4는 얼라이너(aligner, 170)의 모식적 단면도이다.
도 5는 얼라이너(170)의 모식적 단면도이다.
도 6은 기판(121)의 모식적 사시도이다.
도 7은 가압 장치의 모식적 단면도이다.
도 8은 기판(121)의 상태 천이(遷移)를 나타내는 단면도이다.
도 9는 기판(121)의 상태 천이를 나타내는 단면도이다.
도 10은 기판(121)의 상태 천이를 나타내는 단면도이다.
도 11은 기판(121)의 상태 천이를 나타내는 단면도이다.
도 12는 벤더(bender, 180)의 모식적 단면도이다.
도 13은 벤더(180)에 의한 기판(121)의 유지 순서를 나타내는 흐름도이다.
도 14는 기판(121) 및 기판 홀더(150)의 상태 천이를 나타내는 단면도이다.
도 15는 기판(121) 및 기판 홀더(150)의 상태 천이를 나타내는 단면도이다.
도 16은 기판(121) 및 기판 홀더(150)의 상태 천이를 나타내는 단면도이다.
도 17은 기판(121) 및 기판 홀더(150)의 상태 천이를 나타내는 단면도이다.
도 18은 인가 전압과 유지력의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 19는 기판(121) 및 기판 홀더(150)의 상태 천이를 나타내는 단면도이다.
도 20은 기판(121) 및 기판 홀더(150)의 상태 천이를 나타내는 단면도이다.
도 21은 기판(121) 및 기판 홀더(150)의 상태 천이를 나타내는 단면도이다.
도 22는 유지부(220)의 모식적 단면도이다.
도 23은 미세 이동 스테이지(230)의 평면도이다.
도 24는 유지부(220)에 의한 기판(121)의 유지 순서를 나타내는 흐름도이다.
도 25는 기판(121) 및 기판 홀더(150)의 상태 천이를 나타내는 단면도이다.
도 26은 기판(121) 및 기판 홀더(150)의 상태 천이를 나타내는 단면도이다.
도 27은 기판(121) 및 기판 홀더(150)의 상태 천이를 나타내는 단면도이다.
도 28은 기판(121) 및 기판 홀더(150)의 상태 천이를 나타내는 단면도이다.
도 29는 벤더(280)의 모식적 단면도이다.
도 30은 벤더(280)의 모식적 단면도이다.
도 31은 벤더(280)의 모식적 단면도이다.
도 32는 다른 벤더(282)의 단면도를 나타낸다.
도 33은 벤더(282)의 상면도를 나타낸다.
도 34는 벤더(282)에서의 가동 연결부(271)의 확대도이다.
도 35는 벤더(282)에서의 고정 연결부(284)의 확대도이다.
도 36은 다른 가동 연결부(290)의 확대도이다.
도 37은 다른 고정 연결부(285)의 확대도이다.
도 38은 또 다른 고정 연결부(286)의 확대도이다.
도 39는 지지 플레이트(261)의 평면도이다.
도 40은 지지 플레이트(263)의 평면도이다.
도 41은 지지 플레이트(265)의 평면도이다.
도 42는 지지 플레이트(267)의 평면도이다.
도 43은 기판 접합 장치(410)의 전체 구성도이다.
도 44는 가열 가압 장치(456)의 전체 구조를 나타내는 정면도이다.
도 45는 기판(490a, 490b)의 전극 패드(496a, 496b)의 위치 어긋남을 설명하는 도면이다.
도 46은 기판(490a, 490b)의 전극 패드(496a, 496b)의 위치 어긋남의 보정을 설명하는 도면이다.
도 47은 보정 후의 기판(490a, 490b)의 전극 패드(496a, 496b)의 접합 맞춤을 설명하는 도면이다.
도 48은 하부 기판 홀더(502)의 종단면도이다.
도 49는 상부 기판 홀더(504)의 종단면도이다.
도 50은 기판 접합 장치(410)에 의한 중첩 기판(492)의 제조 공정을 설명하는 도면이다.
도 51은 기판 접합 장치(410)에 의한 중첩 기판(492)의 제조 공정을 설명하는 도면이다.
도 52는 기판 접합 장치(410)에 의한 중첩 기판(492)의 제조 공정을 설명하는 도면이다.
도 53은 기판 접합 장치(410)에 의한 중첩 기판(492)의 제조 공정을 설명하는 도면이다.
도 54는 기판 접합 장치(410)에 의한 중첩 기판(492)의 제조 공정을 설명하는 도면이다.
도 55는 기판 접합 장치(410)에 의한 중첩 기판(492)의 제조 공정을 설명하는 도면이다.
도 56은 기판(490, 490)이 변형하기 전의 상태를 설명하는 도면이다.
도 57은 하부 압력 제어 모듈(468)에 의해서 휘게 한 기판(490, 490)을 설명하는 도면이다.
도 58은 기판(490, 490)을 유지하는 하부 기판 홀더(702) 및 상부 기판 홀더(704)의 도면이다.
도 59는 하부 기판 홀더(702) 및 상부 기판 홀더(704)에 의해서 휘게 한 기판(490, 490)을 설명하는 도면이다.
이하, 발명의 실시 형태를 통해서 본 발명을 설명하지만, 이하의 실시 형태는 청구의 범위에 관한 발명을 한정하는 것은 아니다. 또, 실시 형태 중에서 설명되어 있는 특징의 조합 모두가 발명의 해결 수단에 필수라고는 한정되지 않는다.
도 1은, 적층 기판 제조 장치(100)의 모식적 평면도이다. 적층 기판 제조 장치(100)는, 한 쌍의 기판(121)을 중첩하여 적층 기판(123)을 제조한다.
적층 기판 제조 장치(100)는, 케이스(110)와, 케이스(110)에 수용된 로더(loader, 130), 홀더 스토커(holder stocker, 140), 프리 얼라이너(pre aligner, 160), 얼라이너(170), 벤더(bender, 180) 및 가압 장치(190)를 구비한다. 또, 케이스(110)의 외면에는, 제어부(112)와 복수의 FOUP(Front　Opening　Unified　Pod, 120)이 배치된다.
적층 기판 제조 장치(100)는, 제어부(112)를 더 구비한다. 제어부(112)는, 미리 실장 된, 혹은 외부로부터 읽어 들여진 순서에 따라서, 적층 기판 제조 장치(100) 전체의 동작을 제어한다. FOUP(120)은 복수의 기판(121)을 수용하여, 케이스(110)에 대해서 개별적으로 장착 또는 떼어낼 수 있다.
FOUP(120)을 이용하는 것에 의해, 복수의 기판(121)을 일괄하여 적층 기판 제조 장치(100)에 장전(裝塡)할 수 있다. 또, 기판(121)을 중첩하여 제작한 복수의 적층 기판(123)을 FOUP(120)으로 회수하여 일괄로 반출할 수 있다.
여기서 말하는 기판(121)은, 실리콘 단결정 기판, 화합물 반도체 기판 등의 반도체 기판 외에, 유리 기판 등일 수도 있다. 또, 중첩에 제공되는 기판(121)의 적어도 일방은, 복수의 소자를 포함하는 경우가 있다. 게다가, 중첩에 제공되는 기판(121)의 한쪽 또는 양쪽은, 그 자체가 이미 기판(121)을 중첩하여 제조된 적층 기판(123)인 경우도 있다.
케이스(110)는, 로더(130), 홀더 스토커(140), 프리 얼라이너(160), 얼라이너(170), 벤더(180) 및 가압 장치(190)를 기밀(氣密)하게 포위한다. 이것에 의해, 적층 기판 제조 장치(100)에서의 기판(121)의 통과 경로를 청정(淸淨)하게 유지할 수 있다. 또한, 케이스(110)의 내부 분위기를, 질소 등의 퍼지(purge) 가스와 치환해도 괜찮다. 게다가, 케이스(110)의 내부 전체 또는 그 일부를 배기하여, 로더(130), 홀더 스토커(140), 프리 얼라이너(160), 얼라이너(170), 벤더(180) 및 가압 장치(190)의 일부를 진공 환경 하(下)에서 동작시켜도 괜찮다.
로더(130)는, 포크(fork, 132), 낙하 방지 클로(claw, 134) 및 폴딩 암(136)을 가진다. 폴딩 암(136)의 일단은, 케이스(110)에 대해서 회전 가능하게 지지된다. 폴딩 암(136)의 타단은, 포크(132) 및 낙하 방지 클로(134)를, 수직축 및 수평축의 둘레로 회전 가능하게 지지한다.
기판(121)은, 포크(132)에 탑재된다. 로더(130)는, 폴딩 암(136)의 굴곡과 포크(132)의 회전을 조합하여, 포크(132)에 유지된 기판(121)을 임의의 위치로 반송할 수 있다.
낙하 방지 클로(134)는, 포크(132)가 수평축의 둘레로 반전하여 기판(121)을 하측에 유지한 경우에, 포크(132)의 하부로 내밀어진다. 이것에 의해, 기판(121)이 낙하하는 것을 방지한다. 포크(132)가 반전하지 않은 경우, 낙하 방지 클로(134)는, 포크(132) 상의 기판(121)과 간섭하지 않는 위치까지 퇴피(退避)한다.
로더(130)는, FOUP(120)으로부터 프리 얼라이너(160)로 기판(121)을 반송한다. 또, 로더(130)는, 가압 장치(190)로부터 반출한 적층 기판(123)을 FOUP(120)으로 반송한다. 로더(130)는 반송부의 일례이다.
게다가, 로더(130)는, 홀더 스토커(140)로부터 프리 얼라이너(160), 프리 얼라이너로부터 얼라이너(170), 얼라이너(170)로부터 가압 장치(190)로 기판 홀더(150)를 반송한다. 기판 홀더 스토커(140)는, 복수의 기판 홀더(150)를 수용하고 있다. 또, 사용 후의 기판 홀더(150)는, 홀더 스토커(140)로 되돌려진다.
프리 얼라이너(160)는, 기판(121)의 각각을, 기판 홀더(150)에 유지시켜, 기판(121)을 기판 홀더(150)과 함께 이동할 수 있는 상태로 한다. 즉, 얇고 약한 기판(121)을, 강성 및 강도가 높은 기판 홀더(150)에 유지시켜 일체적으로 취급하는 것에 의해, 적층 기판 제조 장치(100)에서의 기판(121)의 취급을 용이하게 하고 있다.
프리 얼라이너(160)는, 위치 맞춤 정밀도 보다도 처리 속도를 중시한 위치 맞춤 기구를 가지며, 기판 홀더(150)에 대한 기판(121)의 탑재 위치의 편차를, 미리 정해진 범위에 들도록 조정한다. 이것에 의해, 후술하는 얼라이너(170)에서의 위치 맞춤에 필요로 하는 시간을 단축할 수 있다.
얼라이너(170)는, 한 쌍의 기판(121)을 서로 위치 맞춤한 후에 중첩한다. 얼라이너(170)에 요구되는 위치 맞춤 정밀도는 높으며, 예를 들면, 소자가 형성된 반도체 기판을 중첩하는 경우에는, 소자의 배선 간격에 상당하는 서브 미크론 레벨의 정밀도가 요구된다. 얼라이너(170)에 대해서는 다른 도면을 참조하여 후술한다. 또한, 얼라이너(170)는 한 쌍의 기판(121)을 위치 맞춤한 후에, 접촉시켜 중첩하는 것을 대신하여, 한 쌍의 기판 홀더(150)끼리의 결합에 의해서 한 쌍의 기판(121)에 간극을 가진 상태로 유지시켜도 괜찮다.
가압 장치(190)는, 얼라이너(170)에서 위치 맞춤하여 중첩된 한 쌍의 기판(121)을 강하게 가압하여, 기판(121)끼리를 항구적으로 접합시킨다. 이것에 의해 중첩된 기판(121)은 일체의 적층 기판(123)이 된다. 가압 장치(190)는, 기판(121)을 가압하는 경우에, 함께 가열하는 경우도 있다.
도 2는, 아래를 향한 기판 홀더(150)를 올려다 본 모습을 나타내는 사시도이다. 기판 홀더(150)는, 유지하는 기판(121)에 접하는 원형의 재치면(156)을 가지는 원판 모양의 부재이며, 알루미나 세라믹스 등의 단단한 재료로 형성된다. 또, 기판 홀더(150)는, 매설(埋設)된 전극에 전압을 인가한 경우에 재치면(156)에 기판(121)을 정전(靜電) 흡착하는 정전 척(chuck, 158)을 가진다.
게다가, 기판 홀더(150)는, 측(側) 둘레를 따라서 배치된 복수의 영구 자석(152)을 구비한다. 영구 자석(152)은, 각각 재치면(156)의 외측에서, 기판 홀더(150)의 가장자리부에 대해서 고정된다.
도 3은, 위를 향한 다른 기판 홀더(150)를 내려다 본 모습을 나타내는 사시도이다. 이 기판 홀더(150)도, 재치면(156) 및 정전 척(158)을 가지는 점에서는, 도 2에 나타낸 기판 홀더(150)와 동일한 형상 및 구조를 가진다.
도 3에 나타낸 기판 홀더(150)는, 영구 자석(152)을 대신하여, 자성체판(154)을 가진다. 자성체판(154)은, 영구 자석(152)에 대응하여 배치된다. 또, 자성체판(154)의 각각은, 재치면(156)의 법선 방향으로 변위 가능하게, 기판 홀더(150)에 대해서 탄성적으로 장착된다. 이것에 의해, 도 2에 나타낸 기판 홀더(150)와 도 3에 나타낸 기판 홀더(150)를 서로 마주 보게 하여 겹친 경우, 영구 자석(152)이 자성체판(154)을 흡착하여, 양자는 겹쳐진 상태를 자율적으로 유지한다.
도 4는, 얼라이너(170)의 모식적 종단면도이다. 얼라이너(170)는, 프레임(210)과, 프레임(210)의 내측에 배치된 이동 스테이지부(240) 및 고정 스테이지(250)를 가진다.
고정 스테이지(250)는, 프레임(210)의 천장면으로부터, 복수의 로드 셀(254)을 매개로 하여 아래 방향으로 현가(懸架)된다. 고정 스테이지(250)는, 정전 척(252)을 구비한다. 이것에 의해, 고정 스테이지(250)는, 접합에 제공하는 기판(121)의 일방을 유지한 기판 홀더(150)를 하면에 흡착하여 유지한다.
도시한 예에서는, 도 2에 나타낸, 영구 자석(152)이 장착된 기판 홀더(150)가 고정 스테이지(250)에 유지된다. 로드 셀(254)은, 고정 스테이지(250)에 대해서 하부로부터 상부를 향해서 걸리는 부하를 검출한다.
프레임(210)의 천장면에는, 고정 스테이지(250)의 측부에, 아래를 향한 현미경(251)이 배치된다. 현미경(251)은, 후술하는 미세 이동 스테이지(230)에 유지된 기판(121)의 표면을 관찰한다. 또한, 현미경(251)은 프레임(210)에 고정되어 있으므로, 현미경(251)과 고정 스테이지(250)의 상대 위치는 변화하지 않는다.
이동 스테이지부(240)는, 이동 정반(定盤, 242), 거친 이동 스테이지(244), 중력 캔슬부(246), 구면 시트(球面 seat, 248) 및 미세 이동 스테이지(230)를 포함한다. 이동 정반(242)은, 거친 이동 스테이지(244), 중력 캔슬부(246) 및 미세 이동 스테이지(230)를 탑재하여, 프레임(210)의 내부 저면에 고정된 가이드 레일(241)을 따라서 이동한다. 이동 정반(242)의 이동에 의해, 이동 스테이지부(240)는, 고정 스테이지(250)의 직하(直下, 바로 아래)와, 고정 스테이지(250)의 직하로부터 어긋난 위치와의 사이를 이동한다.
거친 이동 스테이지(244)는, 도면 중에 화살표로 나타내는 X 방향 성분 및 Y 방향 성분을 포함하는 수평 방향으로, 이동 정반(242)에 대해서 이동한다. 이동 정반(242)에 대해서 상대 이동하는 경우, 미세 이동 스테이지(230)도 거친 이동 스테이지(244)를 따라서 이동한다.
중력 캔슬부(246)는, 미세 이동 스테이지(230)의 미세한 변위를 검지하면서 신축하여, 미세 이동 스테이지(230)의 겉보기 중량을 작게 한다. 이것에 의해, 미세 이동 스테이지(230)를 변위시키는 액추에이터의 부하를 경감하여 위치의 제어 정밀도를 향상시킨다.
미세 이동 스테이지(230)는, 유지부(220)를 가지며, 접합에 제공하는 기판(121)을 유지한 기판 홀더(150)를 유지한다. 기판(121)의 위치 맞춤 동작에서, 미세 이동 스테이지(230)는, 당초, 거친 이동 스테이지(244)의 이동에 따라서 이동한다. 다음의 단계에서, 미세 이동 스테이지(230)는 거친 이동 스테이지(244)에 대해서 변위한다. 미세 이동 스테이지(230)의 거친 이동 스테이지(244)에 대한 변위는, X, Y, Z축 모두에 대한 병진(竝進) 및 회전을 포함한다.
또, 미세 이동 스테이지(230)는, 측부에 고정된 현미경(231)을 가진다. 현미경(231)은 미세 이동 스테이지(230)에 대해서 고정되어 있으므로, 미세 이동 스테이지(230) 및 현미경(231)의 상대 위치는 변화하지 않는다. 현미경(231)은, 고정 스테이지(250)에 유지된 기판(121)의 표면을 관찰한다.
미세 이동 스테이지(230)의 유지부(220)는 기판(121)의 소자 영역의 형성 배율을 부분 영역마다 독립하여 보정하는, 기판(121)의 변형부로서의 기능도 가진다. 유지부(220)의 구성 및 기능에 대해서는, 후술한다.
도 5는, 얼라이너(170)의 모식적 단면도이다. 도 4와 공통의 요소에는 동일한 참조 번호를 부여하여 중복하는 설명을 생략한다.
도시한 얼라이너(170)에서는, 이동 스테이지부(240)가 가이드 레일(241)을 따라서 이동하여, 각각이 기판 홀더(150) 및 기판(121)을 유지한 미세 이동 스테이지(230) 및 고정 스테이지(250)가 서로 대향한 상태가 된다. 게다가, 유지한 한 쌍의 기판을 위치 맞춤한 다음에 미세 이동 스테이지(230)를 상승시켜, 한 쌍의 기판(121)은 서로 중첩시켜져 밀착한다. 여기서, 얼라이너(170)에서 기판(121)을 밀착시키기 전에, 패드, 펌프 등의 위치가 일치하도록, 기판(121) 상호의 위치 맞춤이 실행된다.
도 6은, 서로 대향하여 접합에 제공되는 한 쌍의 기판(121)의 개념적인 사시도이다. 기판(121)은, 노치(124)에 의해 일부가 빠진 원판형의 형상을 가져, 표면에 각각 복수의 소자 영역(126) 및 얼라이먼트 마크(128)를 가진다.
노치(124)는, 기판(121)의 결정 배향성 등에 대응하여 형성된다. 따라서, 기판(121)을 취급하는 경우에는, 노치(124)를 지표로 하여 기판(121)의 방향을 알 수 있다.
기판(121)의 표면에는, 복수의 소자 영역(126)이 주기적으로 배치된다. 소자 영역(126)의 각각에는, 포토 리소그래피 기술 등에 의해 기판(121)을 가공하여 형성된 반도체 장치가 실장된다. 또, 소자 영역(126)의 각각에는, 기판(121)을 다른 기판(121)에 접합한 경우에 접속 단자가 되는 패드 등도 포함된다.
또한, 복수의 소자 영역(126) 상호 간에는, 소자, 회로 등의 기능적 요소가 배치되어 있지 않은 블랭크 영역이 있다. 블랭크 영역에는, 기판(121)을 소자 영역(126)마다 잘라 나누는 경우에 절단하는 스크라이브 라인(scribe line, 122)이 배치된다.
게다가, 스크라이브 라인(122) 상에는, 기판(121)을 위치 맞춤하는 경우의 지표가 되는 얼라이먼트 마크(128)가 배치된다. 스크라이브 라인(122)은, 기판(121)을 절단하여 다이로 하는 과정에서 소멸하므로, 얼라이먼트 마크(128)를 마련하는 것에 의해, 기판(121)의 실효적인 면적이 압박되는 것은 아니다.
또한, 도면 중에서는 소자 영역(126) 및 얼라이먼트 마크(128)를 크게 그리고 있지만, 예를 들면 직경 300mm인 기판(121)에 형성되는 소자 영역(126)의 수는 수백 이상에 이르는 경우가 있다. 또, 소자 영역(126)에 형성된 배선 패턴 등을 얼라이먼트 마크(128)로서 이용하는 경우도 있다.
도 7은, 가압 장치(190)의 모식적 단면도이다. 가압 장치(190)는, 케이스(192)의 저부로부터 순차적으로 적층된 정반(198) 및 히트 플레이트(196)와, 케이스(192)의 천장면으로부터 수하(垂下)된 압축부(194) 및 히트 플레이트(196)를 가진다. 히트 플레이트(196)의 각각은 히터를 내장한다. 또, 케이스(192)의 측면 중 하나에는 장입구(裝入口, 191)가 마련된다.
가압 장치(190)에는, 이미 위치 맞춤하여 중첩된 한 쌍의 기판(121)과, 해당 한 쌍의 기판(121)을 사이에 끼우는 한 쌍의 기판 홀더(150)가 반입된다. 반입된 기판 홀더(150) 및 기판(121)은, 정반(198)의 히트 플레이트(196) 상면에 재치된다.
가압 장치(190)는, 우선, 히트 플레이트(196)를 승온시킴과 동시에, 압축부(194)를 강하시켜 상측의 히트 플레이트(196)를 밀어 내린다. 이것에 의해, 히트 플레이트(196)의 사이에 끼워진 기판 홀더(150) 및 기판(121)이 가열 및 가압되어서 접합되어, 한 쌍의 기판(121)은 적층 기판(123)이 된다. 적층 기판(123)에서는, 적어도 일방의 기판(121)에 형성된 솔더 범프 등을 매개로 하여, 기판(121) 상의 패드가 서로 전기적으로 결합된다. 이와 같이, 한 쌍의 기판(121) 상의 소자를 서로 결합하여, 적층 기판(123)을 형성할 수 있다. 제조된 적층 기판(123)은, 로더(130)에 의해 FOUP(120)에 순차적으로 격납된다.
또한, 상기와 같은 용도를 감안하여, 기판 홀더(150)에는, 가압 장치(190)에서의 가열 및 가압을 반복해도 열화하지 않는 강도와 내열성이 요구된다. 또, 히트 플레이트(196)에 의한 가열 온도가 높은 경우는, 기판(121)의 표면이 분위기와 화학적으로 반응하는 경우가 있다. 이에, 기판(121)을 가열 가압하는 경우는, 케이스(192)의 내부를 배기하여 진공 환경으로 하는 것이 바람직하다. 이 때문에, 장입구(191)를 기밀하게 폐쇄하는 개폐 가능한 문을 마련해도 좋다.
게다가, 가압 장치(190)에는, 가열, 가압한 후의 적층 기판(123)을 냉각하는 냉각부를 마련해도 좋다. 이것에 의해, 실온까지는 이르지 않아도, 어느 정도 냉각한 적층 기판(123)을 반출하여, 신속히 FOUP(120)로 되돌릴 수 있다.
도 8, 도 9, 도 10 및 도 11은, 적층 기판 제조 장치(100)에서의 기판(121) 상태의 변천을 나타내는 도면이다. 이들의 도면을 참조하면서, 적층 기판 제조 장치(100)의 동작을 설명한다.
접합에 제공되는 기판(121)은, FOUP(120)에 수용된 상태로 적층 기판 제조 장치(100)에 장전된다. 적층 기판 제조 장치(100)에서는, 우선, 로더(130)가, 홀더 스토커(140)로부터 반출한 기판 홀더(150)를 프리 얼라이너(160)에 재치(載置)한다.
여기서, 기판 홀더(150)는, 프리 얼라이너(160)에 대한 재치 위치가 조정된다. 이것에 의해, 기판 홀더(150)는, 미리 정해진 일정 이상의 정밀도로, 프리 얼라이너(160) 상에 위치 결정된다.
다음으로, 로더(130)는, FOUP(120)으로부터 1매씩 반출한 기판(121)을, 프리 얼라이너(160)로 반송한다. 프리 얼라이너(160)에서, 기판(121)은, 기판 홀더(150)에 대해서, 미리 정해진 일정 이상의 위치 정밀도로 기판 홀더(150)에 탑재된다.
이렇게 하여, 도 8에 나타내는 바와 같이, 기판(121)을 유지한 기판 홀더(150)가 준비된다. 기판(121)이 탑재된 기판 홀더(150)는, 로더(130)에 의해 얼라이너(170)로 순차적으로 반송된다. 이것에 의해, 예를 들면, 최초로 반송된 기판(121) 및 기판 홀더(150)는, 로더(130)에 의해 반전되어 고정 스테이지(250)에 유지된다.
다음에 반입된 기판(121) 및 기판 홀더(150)는, 그대로의 방향으로 미세 이동 스테이지(230)에 유지된다. 이렇게 하여, 도 9에 나타내는 바와 같이, 한 쌍의 기판(121)은, 서로 대향한 상태로 얼라이너(170)에 유지된다.
다음으로, 얼라이너(170)는, 기판(121)을 서로 위치 맞춤하여 밀착시킨다. 이 단계에서는, 한 쌍의 기판(121)은 아직 항구적으로는 접합되어 있지 않다. 그렇지만, 일방의 기판 홀더(150)의 영구 자석(152)이, 타방의 기판 홀더(150)의 자성체판(154)을 흡착하므로, 도 10에 나타내는 바와 같이, 밀착하는 한 쌍의 기판(121)을 한 쌍의 기판 홀더(150)가 사이에 끼운 상태가 자율적으로 유지된다. 따라서, 로더(130)는, 기판(121)을 사이에 끼운 한 쌍의 기판 홀더(150)를 일체적으로 반송할 수 있다.
이어서, 로더(130)는, 한 쌍의 기판(121)을 사이에 끼운 기판 홀더(150)를 가압 장치(190)에 장입한다. 가압 장치(190)에서 가열, 가압된 한 쌍의 기판(121)은 항구적으로 접합되며, 도 11에 나타내는 바와 같이 적층 기판(123)이 된다. 그 후, 로더(130)는, 기판 홀더(150) 및 적층 기판(123)을 분리하여, 기판 홀더(150)는 홀더 스토커(140)로, 적층 기판(123)은 FOUP(120)로, 각각 반송한다. 이렇게 하여, 적층 기판(123)을 제조하는 일련의 공정이 완료한다. 그 후, 적층 기판(123)이 적층 반도체 장치마다 개편화(個片化)된다.
상기 일련의 공정에서 얼라이너(170)에서 한 쌍의 기판(121)을 위치 맞춤하는 경우, 도 4 및 도 5에 나타낸 얼라이너(170)에서, 현미경(231, 251)에 의해 대향하는 기판(121)의 얼라이먼트 마크(128)를 관찰하여, 기판(121) 상호의 상대 위치를 계측한다. 게다가, 계측한 상대 위치의 어긋남을 해소하기 위하여 미세 이동 스테이지(230)를 이동시키는 것에 의해, 기판(121)은 위치를 맞출 수 있다.
그렇지만, 비록 동일 장치에서 동일 마스크를 이용하여 제작된 기판(121)이라도, 포토 리소그래피 과정에서의 온도 등의 환경 조건의 상위(相違) 등에 의해, 기판(121) 상에 형성된 소자 영역(126)의 형성 배율이 다른 경우가 있다. 소자 영역(126)의 형성 배율이 서로 다른 기판(121)은, 기판의 상대 위치를 변화시켜도 위치 맞춤할 수 없다. 이것에 대해서, 본 실시 형태의 적층 기판 제조 장치(100)는, 벤더(180)를 이용하여, 기판(121)을 휘게 하는 것에 의해 소자 영역(126)의 형성 배율을 보정한다.
도 12는, 벤더(180)의 모식적 단면도이다. 벤더(180)는, 소자 영역(126)의 형성 배율을 기판(121) 전체적으로 보정하는 경우에 이용된다.
벤더(180)는, 지지부(182) 및 파지부(186)를 가진다. 지지부(182)는, 상단이 개방된 원통 모양의 형상을 가진다. 지지부(182)의 상단면은, 가장자리부에서 기판 홀더(150)의 하면에 접하여 기판 홀더(150)를 지지한다. 또, 지지부(182)의 상단면에는 급전(給電) 공급 단자(187)가 마련된다. 해당 급전 공급 단자(187)를 매개로 하여, 기판 홀더(150)의 정전 척(158)을 구동시키는 전압이 인가된다.
여기서, 지지부(182)의 상단면은 고리 모양이므로, 기판 홀더(150)의 재치면(156)의 하면에는 맞닿지 않는다. 따라서, 지지부(182)에 기판 홀더(150)를 재치한 경우, 지지부(182)의 내측에는, 지지부(182)의 내면과 기판 홀더(150)의 하면에 의해 이루어진 기실(氣室, 188)이 형성된다.
기실(188)은, 밸브(181)를 매개로 하여 압력원에 접속된다. 또, 밸브(181)는, 제어부(112)의 제어 하에, 기실(188)을, 정압원(正壓源) 또는 부압원(負壓源)에 연통시킨다. 기실(188), 밸브(181), 압력원이 액추에이터를 형성한다.
지지부(182)의 상면에는, 복수의 위치 결정 핀(184)이 배치된다. 위치 결정 핀(184)은, 지지부(182)의 고리 모양의 상단면에 적어도 2개소 마련된다. 이것에 의해, 지지부(182)의 상면에 기판 홀더(150)를 재치하는 경우에, 위치 결정 핀(184)에 측부로부터 밀어 맞닿게 하는 것에 의해, 기판 홀더(150)를, 지지부(182)와 동축(同軸)이 되는 위치에 위치 결정할 수 있다.
파지부(186)는, 지지부(182) 상에 재치된 기판 홀더(150)의 가장자리부를 상부로부터 누른다. 이것에 의해, 기판 홀더(150)는, 지지부(182) 및 파지부(186)의 사이에 파지된다.
도 13은, 상기 벤더(180)의 동작 순서를 나타내는 흐름도이다. 또, 도 14 내지 도 21까지는, 벤더(180)의 동작에 따른 기판 홀더(150) 및 기판(121) 상태를 모식적으로 나타내는 도면이며, 하기의 설명에서 수시로 참조한다.
도 13에 나타내는 바와 같이, 벤더(180)를 이용하는 경우는, 우선, 각각이 기판(121)을 유지한 한 쌍의 기판 홀더(150)를 로더(130)가 얼라이너(170)에 장입 하여, 해당 얼라이너(170)가 기판(121)의 위치 맞춤을 실행한다(스텝 S101). 이것에 의해, 기판(121)이 허용 범위의 정밀도로 위치 맞춤할 수 있었던 경우, 기판(121) 및 기판 홀더(150)는, 가압 장치(190)로 반송된다. 따라서, 제어부(112)는, 벤더(180)에 관한 제어를 종료한다(스텝 S102：YES).
한편, 미세 이동 스테이지(230)를 이동시켜도 기판(121)을 허용 범위의 정밀도로 위치 맞춤할 수 없었던 경우(스텝 S102：NO), 제어부(112)는, 일방의 기판(121)에서의 소자 영역(126)의 형성 배율을 변경하는 것에 의해, 위치 맞춤 정밀도가, 미리 정해진 허용 범위에 도달할 수 있는지 아닌지를 계산한다(스텝 S103).
일방의 기판(121)의 형성 배율을 변경하여 요구된 위치 맞춤 정밀도를 달성할 수 있는 해(解)가 산출된 경우(스텝 S103：YES), 제어부(112)는, 기판(121)의 배율 변경을 실행한다. 즉, 제어부(112)는, 미세 이동 스테이지(230)에 유지되어 있던 기판(121) 및 기판 홀더(150)를, 로더(130)에 의해 벤더(180)로 반송시킨다(스텝 S104).
즉, 제어부(112)는, 로더(130)를 제어하여, 벤더(180)로 반송된 기판(121) 및 기판 홀더(150)를, 위치 결정 핀(184)에서 위치 맞춤시킨 다음에 지지부(182) 상에 재치시킨다. 다음으로, 제어부(112)는, 파지부(186)을 강하시켜, 기판 홀더(150)를 벤더(180)에 대해서 고정시킨다(스텝 S105). 게다가, 제어부(112)는, 기판 홀더(150)의 정전 척(158)을 해제하여(스텝 S106), 기판(121)이 기판 홀더(150) 상에 놓여 있는 상태로 한다.
도 14에 나타내는 바와 같이, 지지부(182)의 사이에서, 기판 홀더(150)는 수평하게 고정된다. 또, 기판(121)은, 기판 홀더(150)의 상면에 놓여 있는 것에 지나지 않는다. 다음으로, 제어부(112)는, 밸브(181)를 제어하여, 지지부(182)의 기실(188)을 부압원에 연통시킨다(스텝 S107).
이것에 의해, 도 15에 나타내는 바와 같이, 기판 홀더(150)의 하면은 부압에 의해 흡인되어, 기판 홀더(150)의 중앙 부근이, 재치면(156)에 대해서 교차하는 방향으로 강하한다. 이렇게 하여, 기판 홀더(150)는 전체적으로 변형한다. 이때, 기판 홀더(150)에 의한 기판(121)의 흡인은 해제되어 있으므로(스텝 S106), 기판(121)은 변형하지 않고 기판 홀더(150)에 놓여 있다. 따라서, 기판(121)의 중앙 부근은 기판 홀더(150)로부터 떨어져서 떠 있다.
다음으로, 제어부(112)는, 기판 홀더(150)의 정전 척(158)에 전압을 인가하여, 기판(121)을 흡착시킨다(스텝 S108). 이것에 의해, 도 16에 나타내는 바와 같이, 기판(121)은 기판 홀더(150)를 따라서 변형하고, 기판(121)의 하면이 기판 홀더(150)의 재치면(156)에 밀착한다.
그 후, 제어부(112)는, 밸브(181)를 제어하여, 기실(188)을 대기압에 연통시킨다. 이것에 의해, 기판 홀더(150)에 대한 부압에 의한 흡인은 해제되어, 도 17에 나타내는 바와 같이, 기판 홀더(150)는, 자신의 탄성에 의해 복원력을 일으켜, 평탄한 상태로 되돌리는 방향으로, 말하자면 역변형한다(스텝 S109).
여기서, 기판(121) 보다도 훨씬 두꺼운 기판 홀더(150)는, 기판(121) 보다도 높은 굽힘 강성을 가진다. 게다가, 기판(121)은, 하면 전체에서 기판 홀더(150)의 재치면(156)에 접하고 있다. 기판 홀더(150)의 복원력에 의한 변형은, 기판(121)을 휘게 한다. 따라서, 도면 중에 화살표(T)로 나타내는 바와 같이, 기판(121)에는, 기판(121)의 면 방향에 수평으로 수축시키는 응력이 작용하고, 소자 영역(126)의 형성 배율이 크게 된다.
단, 기판 홀더(150)는, 정전 척(158)에 의한 기판(121)의 흡인을 계속하여, 기판(121)을 흡착한 채로 함께 역변형한다. 따라서, 역변형하는 기판 홀더(150)가 발생하는 복원력은, 기판 홀더(150) 자체의 굽힘 강성에 기판(121)의 굽힘 강성을 가미한 것에 대해서 작용한다.
이 때문에, 지지부(182)에 의한 기판 홀더(150)의 변형이 해제된 경우의 기판(121)의 평탄도는, 기판 홀더(150) 단독의 평탄도와는 다르다. 따라서, 미리 기판(121)의 굽힘 강성을 고려하여, 목적으로 하는 형성 배율이 얻어지는 변형량을 기판 홀더(150)에 부여하는 것이 바람직하다.
도 17에 나타낸 상태로부터, 제어부(112)는, 정전 척(158)에 의한 기판(121)의 유지를 유지한 채로, 로더(130)에 의해, 기판(121) 및 기판 홀더(150)를 다시 얼라이너(170)에 장입시킨다(스텝 S110). 이렇게 하여, 형성 배율의 차(差)가 보정되므로, 얼라이너(170)는, 기판(121)을 벤더(180)에서 변형하기 전의 위치 맞춤 정밀도 보다도 높은 위치 맞춤 정밀도로 기판(121)을 위치 맞춤할 수 있다.
또한, 기판 홀더(150)는, 기판(121)의 하면 전체에 장력을 작용시킨다. 따라서, 기판(121)에 응력 집중이 발생하지 않고, 기판(121) 전체를 연신시켜, 소자 영역(126)의 형성 배율을 확대할 수 있다.
또, 스텝 S110에서 기판(121)을 재흡착시키는 경우에, 기판 홀더(150)가 크게 변형하고 있는 경우에는, 흡착하는 기판(121)과 기판 홀더(150)의 간격이 보다 크게 벌어진다. 또, 기판 홀더(150)의 변형이 큰 경우는, 스텝 S109에서 기판의 변형을 해제한 경우에 기판(121)에 작용하는 응력도 크게 된다. 따라서, 기판 홀더(150)의 변형량이 보다 큰 경우에는, 기판 홀더(150)가 발생하는 흡인력을 보다 강하게 하는 것이 바람직하다.
도 18은, 기판 홀더(150)의 정전 척(158)에 대한 인가 전압과, 정전 척(158)에 의한 기판(121)을 유지하는 유지력의 관계를 나타내는 그래프이다. 도시와 같이, 정전 척(158)에 대한 인가 전압을 상승시키는 만큼, 정전 척(158)에 의한 유지력도 높아진다.
일례로서, 직경 300mm인 실리콘 단결정 기판(121)을, 재치면(156)의 마찰 계수가 0.3 정도인 기판 홀더(150)에 유지시키는 경우를 나타낸다. 이와 같은 경우, 기판 홀더(150) 중앙에서의 변형이 5ppm 정도가 되어도, 흡착력이 169.9kPa 이상 이면, 기판 홀더(150)는 기판(121)을 계속 유지할 수 있다. 이 흡착력은, 평탄한 기판(121)을 평탄한 기판 홀더(150)로 유지하는 경우의 2.5배 정도의 전압을 정전 척(158)에 인가함으로써 발생시킬 수 있다. 예를 들면 평탄한 기판(121)을 유지하는 경우의 인가 전압이 200V인 경우, 변형한 기판(121)을 계속 유지하는 상기 흡착력을 발생시키려면 500V 정도, 바람직하게는 1000V 정도의 전압을 정전 척(158)에 인가하면 좋다.
또한, 인가 전압이 끊긴 경우, 정전 척(158)의 흡인력은 서서히 저하한다. 따라서, 기판 홀더(150)를 로더에 주고 받는 경우에, 인가 전압이 단시간 끊긴다고 해도, 기판 홀더(150)에 의한 기판(121)의 흡착은 대체로 유지된다.
도 19, 도 20 및 도 21은, 제어부(112)가, 밸브(181)를 매개로 하여 기실(188)을 정압(正壓)으로 연통시킨 경우의 기판(121) 및 기판 홀더(150)의 상태 천이를 나타내는 도면이다. 도 13에 나타낸 순서를 적절히 참조하면서 설명한다.
스텝 S106에서, 제어부(112)는, 기판 홀더(150)의 정전 척(158)을 해제하여, 기판(121)이 기판 홀더(150) 상에 놓여 있는 상태로 한다. 다음으로, 제어부(112)는, 밸브(181)를 제어하여, 지지부(182)의 기실(188)을 정압원에 연통시킨다(스텝 S107).
이것에 의해, 도 19에 나타내는 바와 같이, 기판 홀더(150)의 하면은 정압에 의해 밀어 올려진다. 따라서, 기판 홀더(150)의 중앙 부근은, 재치면(156)에 대해서 교차하는 방향으로 상승하여, 기판 홀더(150) 전체가 변형한다. 이때, 기판 홀더(150)에 의한 기판(121)의 흡인은 해제되어 있으므로(스텝 S106), 기판(121)은 변형하지 않고 기판 홀더(150)에 놓여져 있다. 따라서, 기판(121)의 주연(周綠) 부근은 기판 홀더(150)로부터 떨어져 떠 있다.
다음으로, 제어부(112)는, 기판 홀더(150)의 정전 척(158)에 전압을 인가하여, 기판(121)을 흡착시킨다(스텝 S108). 이것에 의해, 도 20에 나타내는 바와 같이, 기판(121)은 기판 홀더(150)를 따라서 변형한다. 따라서, 기판(121)의 하면은, 기판 홀더(150)의 재치면(156)에 밀착한다.
그 후, 제어부(112)는, 밸브(181)를 제어하여, 기실(188)을 대기압에 연통시킨다. 이것에 의해, 기판 홀더(150)에 대한 부압에 의한 흡인은 해제되어, 도 21에 나타내는 바와 같이, 기판 홀더(150)는 자신의 탄성에 의해 복원력을 발생하여, 평탄하게 되돌아오는 방향으로, 말하자면 역변형하려고 한다(스텝 S109).
단, 기판 홀더(150)는, 정전 척(158)에 의한 기판(121)의 흡인을 계속하여, 기판(121)을 흡착한 채로 함께 역변형한다. 따라서, 역변형하는 기판 홀더(150)가 발생하는 복원력은, 기판 홀더(150)의 굽힘 강성에 기판(121)의 굽힘 강성을 가미한 것으로 작용한다.
또, 기판(121) 보다도 훨씬 두꺼운 기판 홀더(150)는, 기판(121) 보다도 높은 굽힘 강성을 가진다. 또한, 기판(121)은, 하면 전체에서 기판 홀더(150)의 재치면(156)에 접하고 있다. 기판 홀더(150)의 복원력에 의한 변형은, 기판(121)을 휘게 한다. 따라서, 도면 중에 화살표(P)로 나타내는 바와 같이, 기판(121)에는, 기판(121)을 면 방향에 수평으로 수축시키는 응력이 작용하여, 소자 영역(126)의 형성 배율이 작게 된다.
이에, 제어부(112)는, 정전 척(158)에 의한 기판(121)의 유지를 유지한 채로, 로더(130)에 의해, 기판(121) 및 기판 홀더(150)를 다시 얼라이너(170)에 장입 시킨다(스텝 S110). 이렇게 하여, 소자 영역(126)의 형성 배율의 차(差)가 보정되므로, 얼라이너(170)는, 미리 정해진 위치 정밀도 이하까지 기판(121)을 위치 맞춤할 수 있다.
또한, 스텝 S110에서 기판(121)을 재흡착시키는 경우에, 기판 홀더(150)의 주연 부근에서는, 재치면(156)과 기판(121)의 간격이 크다. 따라서, 이 영역에서는, 정전 척(158)에 인가하는 전압을, 다른 영역 보다도 높게 하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 기판(121)을 전면에 걸쳐서 재치면(156)에 흡착할 수 있다.
이렇게 하여, 얼라이너(170)는, 소자 영역(126)의 형성 배율에 상위가 있는 기판(121)도 위치 맞춤하여 적층할 수 있다. 또한, 제어부(112)는 벤더(180)의 액추에이터의 구동량과 기판(121)의 어긋남의 보정량과의 상관 관계를 미리 대응지어진 테이블을 기억하고 있다. 보다 구체적으로는 해당 테이블에는, 부압 또는 정압의 압력값과 기판(121)의 어긋남의 보정량이 대응지어져 있다. 제어부(112)는, 테이블을 참조하여, 위치 맞춤 정밀도를 달성할 수 있는 해(解)에 의한 기판(121)의 보정량에 대응지어진 구동량을 특정하고, 액추에이터, 구체적으로는 밸브(181)를 해당 구동량으로 구동한다.
또한, 상기 스텝 S103에서, 일방의 기판(121)에서의 소자 영역(126)의 형성 배율을 변경하여, 요구된 허용 범위의 위치 맞춤 정밀도를 달성할 수 있는 해(解)를 얻을 수 없는 경우(스텝 S103：NO)가 있다. 즉, 기판(121)의 제조 과정에서, 소자 영역(126)의 형성에 포토 리소그래피를 반복한 경우에, 기판(121)에 부분적인 변형이 발생하는 경우가 있다. 이와 같은 부분적인 변형을 가지는 기판(121)에 포토 리소그래피를 더 반복하면, 한 매의 기판(121) 안에서 소자 영역(126)의 형성 배율에 상위가 발생하는 경우가 있다.
이와 같은 경우는, 얼라이먼트 마크(128)에 기초하여 기판(121)을 위치 맞춤 하려고 해도, 위치 어긋남을 해소하는 미세 이동 스테이지(230)의 이동량을 산출할 수 없다. 또, 소자 영역(126)의 형성 배율을 기판(121) 전체에 걸쳐서 보정해도, 여전히 정해진 위치 맞춤 정밀도를 달성할 수 없다. 이와 같은 경우, 제어부(112)는, 유지부(220)를 이용한 부분적인 배율 변경을 실행한다.
도 22는, 미세 이동 스테이지(230)에 편성된 유지부(220)의 모식적 단면도이다. 유지부(220)는, 미세 이동 스테이지(230) 상에 기판 홀더(150)를 유지하는 기능을 가진다. 또, 유지부(220)는, 소자 영역(126)의 형성 배율을 기판(121)의 일부에서 보정하는 경우에도 이용된다.
유지부(220)는, 진공 척(229) 및 복수의 기실(222, 224, 226)을 포함한다. 진공 척(229)은, 미세 이동 스테이지(230)의 상부 표면의 개구에 연통한 밸브(227)를 포함한다. 밸브(227)는, 해당 개구와 부압원을 연통 또는 차단한다.
또, 기실(222, 224, 226)의 각각은, 개별적으로 개폐할 수 있는 밸브(221, 223, 225)에 연통한다. 밸브(221, 223, 225)는, 제어부(112)의 제어 하에, 기실(222, 224, 226)을, 정압원 또는 부압원에 개별적으로 연통시킨다. 각 기실(222)등, 대응하는 각 밸브(221) 등 및 압력원이 각각 액추에이터를 형성한다.
도 23은, 유지부(220)를 가지는 미세 이동 스테이지(230)의 평면도이다. 도 22와 공통의 요소에는 동일한 참조 번호를 부여하여 중복하는 설명을 생략한다.
도시한 바와 같이, 기실(222, 224, 226)의 각각은, 미세 이동 스테이지(230)의 상면에 개별적으로 개구한다. 따라서, 미세 이동 스테이지(230)에 기판 홀더(150)가 재치된 경우, 기실(222, 224, 226)의 각각은, 기판 홀더(150) 중 서로 다른 일부 영역에 의해 씰링된다.
도 24는, 유지부(220)의 동작 순서를 나타내는 흐름도이다. 도 24에 나타내는 동작 순서는, 도 13에서의「스텝 S103：NO」에 이어지는 동작 순서이기도 하다. 또, 도 25 내지 도 28은, 유지부(220)의 동작에 따른 기판 홀더(150) 및 기판(121)의 상태를 모식적으로 나타내는 도면이며, 하기의 설명에서 수시로 참조한다.
도 24에 나타내는 바와 같이, 제어부(112)는, 유지부(220)의 진공 척(229)에 의해 기판 홀더(150)를 미세 이동 스테이지(230)에 유지시킨다(스텝 S201). 다음으로, 제어부(112)는, 기판(121)의 일부 영역에서의 소자 영역(126)의 형성 배율을 수정하는 것에 의해, 미리 정해진 허용 범위의 위치 맞춤 정밀도를 달성하기 위하여, 보정의 대상이 되는 영역의 특정과, 해당 영역에서의 보정량을 산출한다(스텝 S202).
여기서, 보정량의 해(解)가 얻어지지 않은 경우(스텝 S202：NO), 제어부(112)는, 해당 기판에 대한 접합을 보류시킨다. 이 경우, 미세 이동 스테이지(230)에 재치된 기판(121)을 교환해도 괜찮고, 고정 스테이지(250)에 유지된 기판(121)까지 교환해도 괜찮다.
그렇지만, 어느 경우도, 제어부(112)는, 미세 이동 스테이지(230)에 현재 탑재되어 있는 기판(121)에 대한 처리를 일단 종료한다. 또, 새로운 기판(121)이 얼라이너(170)에 장입된 경우, 제어부(112)는, 도 13에 나타낸 동작 순서를 시작으로부터 다시 실행한다.
한편, 기판(121)에서의 소자 영역(126)의 형성 배율을 부분적으로 변경하여 위치 맞춤 정밀도를 달성할 수 있는 해(解)가 산출된 경우(스텝 S202：YES), 제어부(112)는, 기판(121)의 수정을 개시한다. 즉, 제어부(112)는, 우선, 기판 홀더(150)의 정전 척(158)을 해제(스텝 S203)한다.
이것에 의해, 도 25에 나타내는 바와 같이, 미세 이동 스테이지(230) 상의 기판 홀더(150)는, 진공 척(229)에 수평하게 고정된다. 이것에 대해서, 기판(121)은, 기판 홀더(150) 상에 단지 놓여 있는 상태가 된다.
다음으로, 도 26에 나타내는 바와 같이, 제어부(112)는, 밸브(221, 225)를 제어하여, 기실(222)을 부압에, 기실(226)을 정압에 연통시킨다. 이것에 의해, 기실(222, 226)에 접한 영역에서, 기판 홀더(150)는 개별적으로 변형한다(스텝 S204).
또한, 기판 홀더(150)의 정전 척(158)에 의한 기판(121)의 흡인은 해제되어 있으므로, 기판(121)은 변형하지 않고 평탄한 채로 기판 홀더(150)에 놓여 있다. 따라서, 기판(121)은, 부분적으로 기판 홀더(150)로부터 떨어져 떠 있다.
다음으로, 제어부(112)는, 기판 홀더(150)의 정전 척(158)에 전압을 인가하여, 기판(121)을 흡착시킨다(스텝 S205). 이것에 의해, 도 27에 나타내는 바와 같이, 기판(121)은 변형한 기판 홀더(150)의 형상을 따라서 변형한다. 따라서, 기판(121)의 하면은, 기판 홀더(150)의 재치면(156)에 밀착한다.
그 후, 제어부(112)는, 기판 홀더(150)의 정전 척(158)을 유효하게 한 채로, 밸브(221, 225)를 제어하여, 감압 또는 가압하고 있던 기실(222, 226)을 대기압에 연통시킨다. 이것에 의해, 기판 홀더(150)의 변형은 해제되어, 도 28에 나타내는 바와 같이, 자신의 탄성에 의해 복원력을 발생시켜, 평탄하게 되돌아오는 방향으로, 말하자면 역변형하려고 한다(스텝 S206).
또, 기판(121) 보다도 훨씬 두꺼운 기판 홀더(150)는, 기판(121) 보다도 높은 굽힘 강성을 가진다. 게다가, 기판(121)은, 하면 전체에서 기판 홀더(150)의 재치면(156)에 접하고 있다. 기판 홀더(150)의 복원력에 의한 변형은, 기판(121)을 휘게 한다. 따라서, 도면 중에 화살표(T, P)로 나타내는 바와 같이, 기판(121)에는, 기판(121)을 면 방향에 수평으로 확장시키는 응력 또는 수축시키는 응력이 작용하여, 소자 영역(126)의 형성 배율이 부분적으로 변화한다.
단, 기판 홀더(150)는, 정전 척(158)에 의한 기판(121)의 흡인을 계속하여, 기판(121)을 흡착한 채로 함께 역변형한다. 따라서, 역변형하는 기판 홀더(150)가 발생하는 복원력은, 기판 홀더(150)의 굽힘 강성에 기판(121)의 굽힘 강성을 가미한 것으로 작용한다.
이어서, 제어부(112)는, 정전 척(158)에 의한 기판(121)의 보정을 유지한 채로, 다시, 고정 스테이지(250)에 유지된 기판(121)에 대한 위치 맞춤을 실행한다(스텝 S207). 이렇게 하여, 얼라이너(170)는, 기판(121)의 보정 전 보다도 높은 위치 맞춤 정밀도를 달성할 수 있다. 또한, 제어부(112)가, 유지부(220)의 액추에이터의 구동량과 기판(121)의 어긋남의 보정량과의 관계를 미리 대응지어진 테이블을 기억하여, 구동시에 참조하는 것은, 벤더(180)의 경우와 동일하다.
스텝 S110에서 기판(121)을 재흡착시키는 경우에는, 이미 설명한 대로, 기판 홀더(150)에 대한 간격이 큰 영역에서는, 정전 척(158)에 인가하는 전압을, 다른 영역 보다도 크게 하는 것이 바람직하다. 따라서, 정전 척(158)을 형성하는 전극을, 기실(222, 224, 226)의 배치에 따라 분할해도 괜찮다.
이와 같이, 유지부(220)는, 기판(121)을, 기판 홀더(150)를 복수의 영역으로 분할한 분할 영역마다 독립하여 변형시켜, 해당 기판 홀더(150)에 유지된 기판(121)에서의 소자 영역의 형성 배율을 부분적으로 수정할 수 있다. 따라서, 미세 이동 스테이지(230)의 단순한 이동으로는 위치 맞춤할 수 없었던 기판(121)에 대해서도, 목표로 하는 위치 맞춤 정밀도를 달성할 수 있다.
상기 일련의 동작 순서가 실행되는 사이, 제어부(112)는, 진공 척(229)에 의해 기판 홀더(150)를 계속 흡착하고 있다. 따라서, 일련의 동작 사이에, 기판 홀더(150)가 미세 이동 스테이지(230)로부터 탈락하지는 않는다. 또, 기판(121)의 부분적인 형성 배율 보정이 다른 영역에 영향을 미치는 것도 방지된다.
또한, 상기의 예에서는, 기판(121) 전체에서의 소자 영역(126)의 형성 배율을 일괄하여 변경하는 벤더(180)를 얼라이너(170)의 외부에 배치하고, 기판(121)의 부분적인 형성 배율을 변화시키는 유지부(220)를 얼라이너(170)의 미세 이동 스테이지(230)에 마련했다. 그렇지만, 벤더(180)와 유지부(220)의 배치를 바꿔 넣어도 괜찮고, 양쪽을 얼라이너(170)의 외부에 배치해도 괜찮다. 또, 벤더(180) 및 유지부(220)를, 적층 기판 제조 장치(100)의 외부에 배치해도 괜찮다. 게다가, 벤더(180) 및 유지부(220) 중 어느 일방을 생략해도 괜찮다.
또, 상기 스텝 S106 및 S203에서 정전 척(158)을 해제한 경우에, 기판(121)과 기판 홀더(150)와의 위치가 프리 얼라이너에서 결정된 위치로부터 어긋날 우려가 있다. 이에, 스텝 S110에서 보정 후의 기판(121)이 얼라이너(170)로 반송되었을 때, 및, 스텝 S207에서 보정 후의 기판(121)이 얼라이너(170)에서 위치 맞춤되는 경우에, 보정 후의 기판(121)의 얼라이먼트 마크를 재계측해도 좋고, 재계측에 의해, 상기 어긋남에 기초한 XY 면내의 시프트(shift)량 및 Z축 둘레의 회전량이 얼라이너(170)에서 수정할 수 있는 범위 내인 경우에는, 보정 후의 기판(121)의 위치 맞춤시에 상기 어긋남량을 얼라이너(170)에서 수정하는 것이 바람직하다. 한편, 상기 어긋남에 기초한 XY 면내의 시프트량 및 Z축 둘레의 회전량이 얼라이너(170)에서 수정할 수 있는 범위를 넘어 있는 경우는, 기판(121) 및 기판 홀더(150)를 프리 얼라이너(160)로 되돌려 프리 얼라이먼트를 다시 하는 것이 바람직하다.
상기를 대신하여, 또는, 상기에 더하여, 상기 스텝 S203의 정전 척(158)의 해제 직후에, 얼라이너(170)의 현미경(251) 등을 이용하여, 정전 척(158)을 해제하는 전후의 기판(121)의 어긋남을 측정해도 좋다. 게다가, 제어부(112)는, 위치 맞춤 정밀도를 달성할 수 있는 상기 해(解)로, 해당 어긋남량 만큼의 위치 보정을 하여, 기판(121)을 보정하는 액추에이터를 구동해도 괜찮다.
게다가, 접합하는 한 쌍의 기판(121)의 일방을 보정하는 접합 방법에서 기판(121)의 두께에 상위가 있는 경우, 즉, 일방이 적층 기판(123)인 경우, 양쪽 모두 적층 기판(123)으로 적층수가 다른 경우 등은, 보다 두꺼운 쪽의 기판(121) 또는 적층 기판(123)을 고정 스테이지(250)에 유지시키고, 보다 얇은 쪽의 기판(121) 또는 적층 기판(123)을 미세 이동 스테이지(230)에 유지시켜 수정하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 보다 변형하기 쉬운 기판(121) 또는 적층 기판(123)을 수정하여 접합시킬 수 있다.
또, 기판 홀더(150)가 재치된 기판(121)을 유지하는 구조는, 정전 척(158)에는 한정되지 않는다. 적층 기판 제조 장치(100)에 접속되어 있는 부압원을 이용한 진공 척 등, 다른 방법도 이용할 수 있다.
게다가, 벤더(180) 및 유지부(220)에서 기판 홀더(150)를 변형시키는 기구는, 유체에 의해 압력을 가하는 방식 외에, 압전 재료 또는 각종 액추에이터에 의해 기계적으로 발생한 변위를 기판 홀더(150)에 전달하는 구조로 해도 좋다. 또, 복수 종류의 액추에이터를 조합하여 사용해도 괜찮다.
도 29는, 다른 구조를 가지는 벤더(280)의 모식적 단면도이다. 벤더(280)는, 제어부(112), 베이스 플레이트(183) 및 지지 플레이트(260)를 구비한다. 베이스 플레이트(183)는, 가동 연결부(270) 및 액추에이터(272) 및 고정 연결부(274)에 의해, 지지 플레이트(260)와 복수 개소에서 결합된다.
액추에이터(272)는, 개별적으로 신축하여, 가동 연결부(270)를 승강시킨다. 액추에이터(272)로서는, 열을 발생시키지 않고 동작하는 압전(壓電) 액추에이터, 에어 액추에이터 등을 이용할 수 있다. 고정 연결부(274)는, 베이스 플레이트(183) 및 지지 플레이트(260)의 중앙에 각각 직결되며, 베이스 플레이트(183) 및 지지 플레이트(260)의 간격을 일정하게 유지한다.
또한, 가동 연결부(270) 및 고정 연결부(274)의 각각은, 액추에이터(272)의 신축 방향, 즉, 연직 방향의 변위는 효율 좋게 지지 플레이트(260)에 전달한다. 이것에 의해, 액추에이터(272) 중 어느 하나가 동작한 경우, 지지 플레이트(260)의 해당 개소는 승강 방향으로 변위한다.
단, 베이스 플레이트(183)에 대한 지지 플레이트(260)의 경사가 변화하는 변위에 대해서는, 가동 연결부(270) 및 고정 연결부(274)의 흔들림 동작에 의해 액추에이터(272)에 전달되지 않는다. 따라서, 액추에이터(272)가 동작하여 신축한 경우, 지지 플레이트(260)의 각 부는, 베이스 플레이트(183)에 대해서 오로지 직교하는 방향으로 변위하여 변형한다.
또, 지지 플레이트(260)는, 흡인 구멍(262), 프레임부(프레임) 및 지지 돌기(266)를 포함하는 핀 척부(268)를 가진다. 흡인 구멍(262)은, 지지 플레이트(260)의 상면에서, 프레임부(264)의 내측 전체에 다수 분포하고, 지지 돌기(266)의 사이에 각각이 개구한다. 흡인 구멍(262)의 각각은, 고정 연결부(274), 베이스 플레이트(183) 및 밸브(181)를 매개로 하여 부압원에 결합된다.
지지 플레이트(260)의 프레임부(264)는, 지지 플레이트(260)가 지지하는 기판 홀더(150)의 주연부(周緣部)를 따라서 고리 모양으로 형성된다. 따라서, 지지 플레이트(260) 상에 기판 홀더(150)를 재치한 상태에서 밸브(181)가 해방된 경우, 기판 홀더(150) 및 지지 플레이트(260)의 사이가 감압(減壓)되어, 기판 홀더(150)는 지지 플레이트(260)에 흡착된다.
지지 돌기(266)는, 지지 플레이트(260)의 상면에서, 프레임부(264)에 의해 포위된 영역의 내측에 배치된다. 지지 돌기(266)의 각각의 꼭대기면의 높이는, 프레임부(264)의 높이와 동일하다. 따라서, 지지 플레이트(260)가 평탄한 상태에서 프레임부(264) 및 지지 돌기(266) 상에 재치된 기판 홀더(150)는 평탄하게 된다.
제어부(112)는, 밸브(181)의 개폐 및 액추에이터(272)의 개개의 동작을 제어한다. 즉, 제어부(112)는, 밸브(181)를 개폐하는 것에 의해, 기판 홀더(150)를 지지 플레이트(260)에 흡착 또는 해방시킬 수 있다. 또, 제어부(112)는, 액추에이터(272)를 개개로 신축시키는 것에 의해, 지지 플레이트(260)를 부분적으로 승강시킬 수 있다.
또, 기판 홀더(150)는, 기판(121)을 재치하는 재치면(156)으로부터 지지 플레이트(260)측으로 관통하는 관통 구멍(153)을 가진다. 게다가 지지 플레이트(260)는, 일방이 관통 구멍(153)과 연통하고, 타방이 흡인 구멍(262)과 공통하여 부압원과 접속된 부압로(276)를 가진다. 관통 구멍(153)이 부압로(276)를 매개로 하여 부압원에 접속되어 있으므로, 벤더(280)에서 기판(121)이 기판 홀더(150)에 흡착되는 경우에, 관통 구멍(153)을 부압으로 하여 기판(121)과 기판 홀더(150)의 사이가 탈기(脫氣)된다.
기판 홀더(150)는, 이미 설명한 바와 같이, 정전 척(158)을 가져, 기판(121)을 흡착한다. 기판(121)을 흡착한 기판 홀더(150)가 지지 플레이트(260)의 상면에 재치된 경우, 제어부(112)는, 기판 홀더(150)의 정전 척(158)으로의 급전을 일단 정지한다. 이것에 의해, 기판(121)은, 기판 홀더(150) 상에 흡착되지 않고 놓여진 상태가 된다.
다음으로, 제어부(112)는, 밸브(181)를 해방하여 부압원에 연통시켜, 흡인 구멍(262)에 부압을 생기게 한다. 이것에 의해, 기판 홀더(150)는, 평탄한 상태의 지지 플레이트(260)에 흡착되어, 지지 플레이트(260)와 일체로 된다.
도 30은, 벤더(280)의 모식적 단면도이며, 액추에이터(272)의 일부가 동작한 상태를 나타낸다. 도 29과 동일한 요소에는 동일한 참조 번호를 부여하여 중복하는 설명을 생략한다.
도면 중에 화살표(d)로 나타내는 바와 같이, 도시한 예에서는, 좌측으로부터 2번째의 액추에이터(272)가 수축하여 가동 연결부(270)를 끌어 내려, 지지 플레이트(260)를 부분적으로 강하시키고 있다. 또, 도면 중에 화살표(u)로 나타내는 바와 같이, 우측으로부터 2번째의 액추에이터(272)가 신장하여 가동 연결부(270)를 밀어 올려, 지지 플레이트(260)를 부분적으로 상승시키고 있다. 이와 같은 지지 플레이트(260)의 부분적인 승강에 의해, 지지 플레이트(260)는 변형한다.
지지 플레이트(260)는, 흡인 구멍(262)에 생긴 부압에 의해 기판 홀더(150)를 흡착하여 기판 홀더(150)와 일체화하고 있다. 따라서, 지지 플레이트(260)가 상기와 같이 변형한 경우, 기판 홀더(150)도 지지 플레이트(260)를 따라서 함께 변형한다.
단, 이 단계에서는, 기판 홀더(150)의 정전 척(158)은 작동하고 있지 않으며, 기판 홀더(150)는 기판(121)을 흡착하고 있지 않다. 따라서, 변형한 기판 홀더(150) 상에 재치된 기판(121)은, 기판 홀더(150)의 상면에 놓여 있는 것에 불과하며, 부분적으로 이간하고 있는 경우도 있다.
이와 같이, 기판(121)의 보정에서의 하나의 단계에서는, 기판(121)을 흡착하고 있지 않은 상태에서, 지지 플레이트(260) 및 기판 홀더(150)를, 초기 상태 보다도 변형량이 큰 상태까지 변형시킨다. 기판 홀더(150)의 초기 상태란, 예를 들면, 기판 홀더(150)가 평탄한 상태를 가리킨다. 또한, 제어부(112)가, 액추에이터(272)의 구동량과 기판(121)의 어긋남의 보정량과의 관계를 미리 대응지어진 테이블을 기억하고, 구동시에 참조하는 것은, 벤더(180)의 경우와 동일하다.
도 31은, 벤더(280)의 모식적 단면도이며, 도 30에 나타낸 상태의 다음의 단계를 나타낸다. 도 29 및 도 30과 동일 요소에는 동일 참조 번호를 부여하여 중복하는 설명을 생략한다.
도시한 상태에서는, 제어부(112)가 정전 척(158)에 전압을 인가시킨다. 이것에 의해, 기판(121)은, 이미 지지 플레이트(260)와 함께 변형하고 있는 기판 홀더(150)에 흡착되어, 기판(121), 기판 홀더(150) 및 지지 플레이트(260)가 일체화한다.
이 상태에서 액추에이터(272)를 동작시키는 것에 의해, 지지 플레이트(260) 및 기판 홀더(150)를 통하여, 기판(121)의 변형을 해소 또는 감소시킬 수 있다. 즉, 도 30에 나타낸 단계에서, 일체화한 지지 플레이트(260) 및 기판 홀더(150)를, 기판(121)의 변형을 따르도록 변형시킨다. 다음으로, 그 상태에서 액추에이터(272)를 동작시켜 지지 플레이트(260)를 평탄한 상태로 되돌리는 것에 의해, 기판 홀더(150) 및 기판(121)도 평탄한 상태가 된다.
이와 같이, 기판(121)의 보정에서의 다른 하나의 단계에서는, 기판(121)을 흡착한 상태에서, 기판 홀더(150)의 변형량을 초기 상태에 가까워지도록 지지 플레이트(260)를 변형시킨다. 따라서, 지지 플레이트(260)의 변형은, 기판(121)을 유지한 후에, 말하자면 초기 상태를 향해 되돌려진다. 이것에 의해, 기판(121)은, 기판 홀더(150)의 변형 상태로부터 초기 상태로의 변형을 따라서 변형하는 것에 의해 보정된다.
이와 같이, 지지 플레이트(260)는, 기판(121)을 흡착 유지하는 기판 홀더(150)를 변형시키는 것에 의해, 기판(121)의 여러가지 변형을 수정하는 경우에 이용할 수 있다. 이와 같은 지지 플레이트(260)는, 프리 얼라이너(160), 얼라이너(170) 등에서, 기판(121) 또는 기판 홀더(150)를 재치하는 부재의 일부로서 사용할 수 있다.
또, 상기의 예에서는, 지지 플레이트(260)가, 기판 홀더(150)를 흡착 지지하고, 기판 홀더(150)와 함께 기판(121)을 변형시키는 경우에 대해서 예시했다. 그렇지만, 지지 플레이트(260)는, 기판(121)을 직접적으로 흡착 지지하여 변형시킬 수도 있다. 따라서, 기판 홀더(150)를 이용하지 않은 경우에도, 지지 플레이트(260)를 이용할 수 있다.
이와 같이, 벤더(280)를 이용하는 것에 의해, 기판(121)의 각 부에 개별적으로 힘을 작용시켜 부분적으로 변형시킬 수 있다. 이것에 의해, 기판(121)에서의 형성 배율을 부분적으로 변화시키는 것, 기판(121)의 변형을 부분적으로 수정하는 경우 등이 생긴다. 따라서, 예를 들면, 처리의 대상이 되는 기판(121)의 변형에 따른 변형을 기판 홀더(150)에 부여한 다음에 기판(121)을 흡착시키고 나서 기판 홀더(150)의 변형을 해방하면, 기판(121)을 평탄화할 수 있다.
또한, 상기의 예에서는, 액추에이터(272)에 의해 지지 플레이트(260)를 평탄한 상태로 되돌렸지만, 핀 척부(268)에 의한 기판 홀더(150)의 유지를 해제해도, 기판(121)을 평탄한 상태에 가까워지도록 할 수 있다. 즉, 도 31에 나타낸 단계에서 일체화한 기판(121), 기판 홀더(150) 및 지지 플레이트(260)에서, 핀 척부(268)에 의한 기판 홀더(150)의 흡착을 해방하면, 기판 홀더(150)는, 그 자체의 탄성에 의해, 말하자면 역변형하여 당초의 평탄한 상태에 가까워진다.
기판(121) 보다도 훨씬 두꺼운 기판 홀더(150)는, 기판(121) 보다도 높은 굽힘 강성을 가진다. 또, 기판 홀더(150)는, 기판(121)의 하면 전체를 재치면(156)에 흡착하고 있다. 따라서, 기판 홀더(150)가 역변형하는 경우, 기판(121)도 기판 홀더(150)의 역변형을 따라서 변형한다.
이 경우, 기판 홀더(150)가 변형이 해방되는 단계에서는, 정전 척(158)에 의한 기판(121)의 흡착이 계속되고 있으며, 기판 홀더(150)는, 기판(121)을 흡착한 채로 함께 역변형한다. 역변형하는 기판 홀더(150)가 발생하는 복원력은, 기판 홀더(150)의 굽힘 강성에 기판(121)의 굽힘 강성을 가미한 것에 대해서 작용한다. 따라서, 지지 플레이트(260)의 굽힘 강성은, 기판(121) 및 기판 홀더(150)의 각각의 굽힘 강성 보다도 크고, 또한, 기판(121)의 굽힘 강성과 기판 홀더(150)의 굽힘 강성을 합한 굽힘 강성 보다도 큰 굽힘 강성을 가지는 것이 바람직하다.
이 때문에, 지지 플레이트(260)에 의한 기판 홀더(150)의 변형이 해제되었다고 하여, 기판 홀더(150)가 변형 전과 동일하게 평탄하게 되돌아오는 것은 아니다. 그렇지만, 기판 홀더(150)로부터 기판(121)에 대해서는 평탄하게 되돌리려고 하는 힘이 부단히 작용하므로, 기판(121)을 평탄화하는 경우에 걸리는 힘을 경감할 수 있다.
핀 척부(268)에 의한 기판 홀더(150)의 유지를 해제해도 기판 홀더(150)가 평탄하게 되돌아오지 않은 경우, 액추에이터(272)를 이용하여, 재차, 기판 홀더(150)를 변형시켜 강제적으로 평탄하게 되돌려도 좋다. 상기 방법을 대신하여, 기판 홀더(150)가 평탄하게 되돌아오지 않은 상태에서 기판(121)의 보정량이 상기해(解)에 기초한 보정량이 되도록, 기판 홀더(150)의 변형량을 바꾸어도 좋다.
이와 같이, 벤더(280)는, 다른 기판(121)에 접합되는 기판(121)을 기판 홀더(150)와 함께 유지하는 지지 플레이트(260)와, 유지한 기판(121)의 면 방향과 교차하는 방향으로 지지 플레이트(260)를 변형시키는 것에 의해 기판(121)을 변형시켜, 유지한 기판(121)과 다른 기판(121)과의 어긋남을 보정하는 액추에이터(272)를 구비한다.
액추에이터(272)의 개수는 하기와 같이 설정하는 것이 바람직하다. 지지 플레이트(260)의 중앙이 고정 연결부(274)로 연결되어 있으므로, 기판(121)을 일차원으로 보정한다고 가정하면, 적어도 2개, 2차 성분까지의 보정에 대해서 합 4개, 삼차 성분까지의 보정에 대해서 합 6개 있는 것이 바람직하다. 또, 기판(121)을 이차원으로 보정하는 경우는, 일차원의 경우의 제곱만큼의 개수를 이용하는 것이 바람직하다. 특히, 해당 액추에이터(272)를 정방격자(正方格子) 상(上)에 배치하는 경우에, 일차 성분의 보정이면 4개, 2차 성분까지의 보정이면 합 16개, 삼차 성분까지의 보정이면 36개인 것이 바람직하다.
따라서, 유지한 기판(121)을 상기와 같이 면 방향에 교차하는 방향으로 변형시키는 것에 의해, 해당 기판(121)과 접합되는 다른 기판(121)과의 어긋남을 보정하는 보정 단계를 실행할 수 있다. 즉, 한 쌍의 기판(121)을 위치 맞춤한 경우에, 위치 맞춤 후에 역치 이상의 위치 어긋남이 생기는 경우에, 상기 벤더(280)를 이용하여 지지 플레이트(260), 기판 홀더(150) 및 기판(121)을 변형시켜, 남은 어긋남을 없앨 수 있다.
도 32는 또 다른 벤더(282)의 단면도를 나타내며, 도 33은 해당 벤더(282)의 상면도를 나타낸다. 벤더(282)에서 상기 벤더(280)와 동일 구성에 대해서 동일 참조 번호를 부여하여 설명을 생략한다.
벤더(282)에서, 베이스 플레이트(183)의 주위의 벽부(185)가 4개소 마련된다. 4개소의 벽부(185)와 지지 플레이트(260)는, XY 평면에 면 방향을 가지는 판 스프링(273)이 걸쳐 놓아져 있다. 이것에 의해 판 스프링(273)은, 지지 플레이트(260)와의 연결 부분에 대해서 Z 방향의 이동을 허용하면서, XY 방향의 이동 및 Z축 둘레의 회전 방향의 이동을 규제한다.
도 34는, 벤더(282)에서의 가동 연결부(271)의 확대도이다. 가동 연결부(271)는, 지지 플레이트(260)의 하면에 고정된 판 모양 부재(275)와, 해당 판 모양 부재(275)에 대향하여 액추에이터(272)의 상면에 고정된 판 모양 부재(277)와, 이들 한 쌍의 판 모양 부재(275, 277)에 연결된 탄성 부재(278)를 가진다. 탄성 부재(278)는 예를 들면 기둥 모양의 탄성체로서, 액추에이터(272)의 구동 방향으로 구동력을 전달하면서, 구동 방향에 직교하는 방향으로 탄성적으로 변형한다. 이것에 의해, 액추에이터(272)의 Z 방향의 이동에 따른 지지 플레이트(260)의 XY 방향으로의 이동에 의한 변형을 해소할 수 있다.
도 35는, 벤더(282)에서의 고정 연결부(284)의 확대도이다. 고정 연결부(284)는 대경(大徑)의 본체 부분과 해당 본체 부분의 상면에 배치된 소경(小徑) 부분을 가진다. 소경 부분의 높이는 0.2mm 내지 0.5mm 정도이다. 해당 소경 부분에서 지지 플레이트(260)의 하면에 연결하고 있다.
소경 부분에서 지지 플레이트(260)와 연결하는 것에 의해, 지지 플레이트(260)에서 변형할 수 있는 영역을 크게 할 수 있다. 한편, 대경의 본체 부분에 의해, 지지 플레이트(260)를 강고하게 지지하여 지지 플레이트(260)의 비틀림력 등에 대항할 수 있다.
여기서, 벤더(282)에는 판 스프링(273)이 마련되어 있다. 따라서, 가동 연결부(271)가 지지 플레이트(260)를 XY 방향에 대해서 가동 가능하게 되어 있어도, 해당 지지 플레이트(260)의 Z 방향의 변형을 허용하면서, XY 방향 및 Z축 둘레의 회전 방향에 대해서 흔들리는 것을 막을 수 있다.
도 36은, 다른 가동 연결부(290)의 확대도이다. 가동 연결부(290)는, 상단을 지지 플레이트(260)에 연결된 연결 부재(289)와, 액추에이터(272)로부터 상부로 신장한 규제벽(292)과, 연결 부재(289)의 타단이 접하는 슬라이드면(287)을 가진다. 연결 부재(289)는 규제벽(292)으로 둘러싸인 가동 영역(279)을 슬라이드 이동할 수 있다.
규제벽(292)과 연결 부재(289)와의 사이는 해당 연결 부재(289)가 XY 방향으로 이동할 수 있는 가동 영역을 형성한다. 이것에 의해, 액추에이터(272)의 Z 방향의 이동에 따른 지지 플레이트(260)의 XY 방향으로의 이동에 대해서, 연결 부재(289)의 타단이 가동 영역 내에서 슬라이드면(287) 상을 슬라이드하는 것에 의해, 변형을 해소할 수 있다.
도 37은, 다른 고정 연결부(285)의 확대도이다. 고정 연결부(285)에서 베이스 플레이트(183)측으로부터 지지 플레이트(260)측으로 향하여 서서히 지름이 가늘어지는 원추형을 가지고 있다. 이것에 의해, 도 35의 고정 연결부(284)와 동일한 효과를 가질 수 있다.
도 38은, 또 다른 고정 연결부(286)의 확대도이다. 고정 연결부(286)는 대경의 원주 형상을 가진다. 한편, 지지 플레이트(260)에서의 고정 연결부(286)와의 연결 부분에는 해당 고정 연결부(286)로부터 떨어져 있는 오목부(269)가 배치되며, 해당 오목부의 중심에 고정 연결부(286)와 연결하는, 해당 고정 연결부(286) 보다도 소경의 돌기가 마련된다. 이것에 의해, 도 35의 고정 연결부(284)와 동일한 효과를 가질 수 있다.
또한, 지지 플레이트(260)는, 미리 정해진 곡률로 만곡(彎曲)한 만곡부를 가져도 괜찮다. 이 경우, 액추에이터(272)는, 지지 플레이트(260)의 곡률이 변화하도록 지지 플레이트(260)를 변형시킨다. 또, 복수의 액추에이터(272)에 의해 영역마다 변형시키는 벤더(280)의 기능을, 기판 홀더(150)에 마련해도 좋다. 이것에 의해, 기존의 설비에서 기판(121)의 보정을 실행할 수도 있다.
도 39는, 벤더(280)의 지지 플레이트(261)에서의 가동 연결부(270) 및 고정 연결부(274)의 배치의 일례를 나타내는 평면도이다. 지지 플레이트(261)의 표면에서, 프레임부(264)의 내측에는, 다수의 지지 돌기(266)가 배치된다. 지지 돌기(266)의 사이에는, 도시한 축척으로는 보이지 않는 미세한 흡인 구멍(262)이 다수 배치된다. 따라서, 지지 플레이트(261) 상에 재치한 기판 홀더(150)에는, 전체적으로 균일한 흡인력을 작용시킬 수 있다.
고정 연결부(274)는, 지지 플레이트(261)의 중앙에 배치된다. 이미 설명한 바와 같이, 고정 연결부(274)는, 베이스 플레이트(183) 및 지지 플레이트(261)의 쌍방에 대해서 고정된다. 따라서, 지지 플레이트(261)의 중앙은, 면 방향에 대해서도, 면 방향과 직교하는 방향에 대해서도, 베이스 플레이트(183)에 대해서 고정된다.
가동 연결부(270)는, 상기 고정 연결부(274)를 시점(始点)으로 하여, 인접하는 가동 연결부(270)에 대해서 서로 등간격으로, 이차원적으로 배치된다. 도시한 예에서는, 가동 연결부(270)는, 지지 플레이트(261) 표면을 평면 충전하는 정삼각형의 꼭대기점에 배치된다. 환언하면, 가동 연결부(270)는, 지지 플레이트(261) 표면을 평면 충전하여 허니콤 구조를 형성하는 정육각형의 꼭대기점과 중심에 배치된다.
이것에 의해, 액추에이터(272)에 의해 승강된 가동 연결부(270)는, 지지 플레이트(260)의 각 영역을 개별적으로 승강시킬 수 있다. 따라서, 지지 플레이트(260)에 흡착시킨 기판 홀더(150)의 각 영역도 개별적으로 변형시킬 수 있다. 게다가, 가동 연결부(270)의 일부를, 지지 플레이트(260) 상의 기판 홀더(150)에서 기판(121)이 유지되는 영역의 외측까지 배치하는 것에 의해, 기판 홀더(150)를 외주부까지 변형시킬 수 있다.
또한, 지지 플레이트(260) 내주측(內周側)의 원(A) 상에 배치된 가동 연결부(270)가 전체 둘레에 걸쳐서 등간격으로 배치되어 있는 것에 대하여, 외주측의 원(B) 상에 배치된 가동 연결부(270) 및 액추에이터(272)에서는 간격이 벌어져 있는 개소가 주기적으로 존재한다. 그렇지만, 이와 같은 배열의 가동 연결부(270)를 가지는 지지 플레이트(260)에서도, 기판 홀더(150) 및 기판(121)을 변형시키는 경우의 제어성은 대부분 저하하지 않았다.
구체적으로는, 도면 중에 나타내는 바와 같이, 인접하는 가동 연결부(270)와의 피치가 65.5mm가 되도록, 1개의 고정 연결부(274)와 30개의 가동 연결부(270)를 배치한 지지 플레이트(260)를 작성하고, 직경 300mm인 기판(121)을 시료로 하여 수정을 시도했다. 그 결과, 하기의 표 1에 나타내는 바와 같이, 높은 정밀도로 얼라이먼트 마크의 위치를 수정할 수 있었다.
[표 1]
Figure pct00001
도 40은, 벤더(280)의 지지 플레이트(263)에서의 가동 연결부(270)의 다른 배치를 나타내는 평면도이다. 도시한 지지 플레이트(263)에 배치된 가동 연결부(270)는, 도 39에 나타낸 지지 플레이트(261)에서의 가동 연결부(270)의 일부와 동일 위치에 배치되어 있다. 단, 지지 플레이트(261) 내주측의 원(A) 상에 배치된 가동 연결부(270)가 생략되어 있다. 흡인 구멍(262), 지지 돌기(266) 및 고정 연결부(274)의 배치는, 도 39에 나타낸 지지 플레이트(261)의 경우와 변함이 없다.
이와 같은 배열이라도, 기판 홀더(150) 및 기판(121)을 변형시키는 경우의 제어성의 저하는 대부분 생기지 않았다. 구체적으로는, 도 39에 나타낸 지지 플레이트(261)의 내주측 6개의 가동 연결부(270)를 생략한 지지 플레이트(263)를 작성하고, 직경 300mm인 기판(121)을 시료로 하여 수정을 시도했다. 그 결과, 하기의 표 2에 나타내는 바와 같이, 정밀도의 저하는 적었다.
[표 2]
Figure pct00002
도 41은, 벤더(280)의 지지 플레이트(265)에서의 가동 연결부(270)의 배치를 나타내는 평면도이다. 지지 플레이트(265)는, 도 40에 나타낸 지지 플레이트(263)와 동일한 수의 가동 연결부(270)를 가진다. 흡인 구멍(262), 지지 돌기(266) 및 고정 연결부(274)의 배치는, 도 32에 나타낸 지지 플레이트(261, 263)의 경우와 변함이 없다.
단, 지지 플레이트(265)에서, 가동 연결부(270)의 반은, 지지 플레이트(265) 상에 재치된 기판(121)의 외측에서, 기판(121)의 외경 보다도 큰 지름을 가지는 원(D) 상에 등간격으로 배치된다. 또, 가동 연결부(270)의 나머지 반은, 지지 플레이트(265) 상에 재치된 기판(121)의 내측에서, 기판(121)의 외경 보다도 작은 지름을 가지는 원(C) 상에 등간격으로 배치된다. 원(C) 및 원(D)은 서로 동심원을 이룬다.
게다가, 기판(121)의 외측에 배치된 가동 연결부(270)의 배치 주기와, 기판(121)의 내측에 배치된 가동 연결부(270)의 배치 주기는, 서로 반주기씩 어긋나 있다. 따라서, 기판(121)의 원주 방향으로부터 본 경우, 가동 연결부(270)는 서로 인접하는 가동 연결부(270)와 등간격으로 배치된다. 이와 같은 배열에 의해, 비교적 적은 가동 연결부(270)로, 기판 홀더(150) 및 기판(121)을 변형시키는 경우의 높은 제어성이 얻어졌다.
구체적으로는, 도면 중에 나타내는 바와 같이, 반경 130mm의 원(B)과, 반경 170mm의 원(C) 상에, 각각 등간격으로 12개의 가동 연결부(270)를 배치한 지지 플레이트(265)를 작성하고, 직경 300mm인 기판(121)을 시료로 하여 수정을 시도했다. 그 결과, 하기의 표 3에 나타내는 바와 같이, 높은 정밀도로 기판(121)을 수정할 수 있었다.
[표 3]
Figure pct00003
상기의 결과로부터, 이차원적으로 배열한 가동 연결부(270)의 최외주(最外周) 및 최내주((最內周))의 수를 줄여도, 수정한 정밀도는 저하하지 않는 것을 알 수 있었다. 이것에 의해, 액추에이터(272)의 수를 삭감한 염가인 지지 플레이트(265)에 의해, 기판(121)을 고정밀도로 수정할 수 있는 것을 알 수 있었다.
도 42는, 벤더(280)의 지지 플레이트(267)에서의 가동 연결부(270)의 배치를 나타내는 평면도이다. 지지 플레이트(267)는, 도 41에 나타낸 지지 플레이트(265)로 동일한 수의 가동 연결부(270)를 가진다.
지지 플레이트(267)에서는, 지지 플레이트(265)와 마찬가지로, 가동 연결부(270)의 반은, 지지 플레이트(265) 상에 재치된 기판(121)의 외측에서, 기판(121)의 외경 보다도 큰 지름을 가지는 원(D) 상에 등간격으로 배치된다. 또, 가동 연결부(270)의 나머지 반은, 지지 플레이트(265) 상에 재치된 기판(121)의 내측에서, 기판(121)의 외경 보다도 작은 지름을 가지는 원(C) 상에 등간격으로 배치된다.
또, 원(C) 상의 가동 연결부(270)의 배치 주기는, 원(D) 상의 가동 연결부(270)의 배치 주기와 동기(同期)하고 있다. 따라서, 원(C) 상에 배치되는 가동 연결부(270)는, 다른 원(D) 상의 가동 연결부(270)와, 원주 방향에 대해서 동일한 위치에 배치된다. 이와 같은 배치를 가지는 벤더(280)는, 하기의 표 4에 나타내는 바와 같이, 보다 높은 정밀도로 기판(121)을 수정할 수 있었다.
[표 4]
Figure pct00004
또한, 벤더(280)의 지지 플레이트(267)를 변위시키는 가동 연결부(270)의 배치는, 상기의 예에 한정되지 않는다. 예를 들면, 가동 연결부를 복수의 동심원 상에 배치하는 경우에, 해당 복수의 동심원이 모두 기판(121)의 지름의 내측 혹은 외측이 되는 배치로 해도 좋다. 또, 가동 연결부(270)의 수를 증가 또는 저감해도 괜찮다.
도 43은, 기판 접합 장치의 전체 구성도이다. 기판 접합 장치(410)는, 2매의 기판(490, 490)을 접합하여, 중첩 기판(492)을 제조한다. 또, 기판 접합 장치(410)가, 3매 이상의 기판(490)을 접합하여, 중첩 기판(492)을 제조하도록 구성해도 괜찮다.
도 43에 나타내는 바와 같이, 기판 접합 장치(410)는, 케이스(412)와, 상온부(414)와, 고온부(416)와, 제어부(418)를 구비한다. 케이스(412)는, 상온부(414) 및 고온부(416)를 둘러싸도록 형성되어 있다.
상온부(414)는, 복수의 기판 카세트(420, 420, 420)와, 기판 홀더 락(422)과, 로봇 암(424)과, 프리 얼라이너(426)와, 얼라이너(428)와, 로봇 암(430)을 가진다. 로봇 암(424, 430)은, 반송부의 일례이다.
기판 카세트(420)는, 기판 접합 장치(410)에서 결합되어 접합되는 기판(490)을 수용한다. 또, 기판 카세트(420)는, 기판 접합 장치(410)에서 결합되어 접합된 중첩 기판(492)을 수용한다. 기판 카세트(420)는, 케이스(412)의 외면에 탈착 가능하게 장착되어 있다. 이것에 의해, 복수의 기판(490)을 기판 접합 장치(410)에 일괄하여 장전할 수 있다. 또, 복수조의 중첩 기판(492)을 일괄하여 회수할 수 있다. 기판 접합 장치(410)에 의해서 접합되는 기판(490)은, 단일체의 실리콘 웨이퍼, 화합물 반도체 웨이퍼, 유리 기판 등 외에, 그들에 소자, 회로, 단자 등이 형성되어 있어도 괜찮다. 또, 장전된 기판(490)이, 이미 복수의 웨이퍼가 적층된 중첩 기판(492)이라도 괜찮다.
기판 홀더 락(422)은, 한 쌍의 기판(490)이 중첩된 중첩 기판(492)을 상하 방향으로부터 유지하는 하부 기판 홀더(502) 및 상부 기판 홀더(504)를 수용한다.
로봇 암(424)은, 케이스(412)의 내부로서, 기판 카세트(420)의 근방에 배치되어 있다. 로봇 암(424)은, 기판 카세트(420)에 장전되어 있는 기판(490)을 프리 얼라이너(426)로 반송한다. 로봇 암(424)은, 프리 얼라이너(426)로 반송한 기판(490)을, 후술하는 얼라이너(428)의 이동 스테이지(438)에 재치된 하부 기판 홀더(502) 및 상부 기판 홀더(504)로 반송한다. 로봇 암(424)은, 결합되어 이동 스테이지(438)까지 반송된 중첩 기판(492)을 기판 카세트(420) 중 어느 하나로 반송한다.
프리 얼라이너(426)는, 케이스(412)의 내부로서, 로봇 암(424)의 근방에 배치되어 있다. 프리 얼라이너(426)는, 얼라이너(428)에 기판(490)을 장전하는 경우에, 고정밀도이기 때문에, 좁은 얼라이너(428)의 조정 범위에 기판(490)이 장전되도록, 기판(490)의 위치를 임시로 맞춘다. 이것에 의해, 얼라이너(428)에서의 기판(490)의 위치 결정이, 신속 또한 정확하게 할 수 있다.
얼라이너(428)는, 로봇 암(424)과 로봇 암(430)과의 사이에 배치되어 있다. 얼라이너(428)는, 프레임(434)과, 고정 스테이지(436)와, 이동 스테이지(438)와, 한 쌍의 셔터(shutter, 440) 및 셔터(442)를 가진다.
프레임(434)은, 고정 스테이지(436) 및 이동 스테이지(438)를 둘러싸도록 형성되어 있다. 프레임(434)의 기판 카세트(420)측의 면과, 고온부(416)측의 면은, 기판(490) 등을 반입 및 반출 가능하게, 개구되어 있다.
고정 스테이지(436)는, 프레임(434)의 내측으로서, 기판 카세트(420)의 근방에 고정되어 있다. 고정 스테이지(436)의 하면은, 기판(490)을 유지한 상태에서, 로봇 암(430)에 의해 이동 스테이지(438)로부터 반송되는 상부 기판 홀더(504)를 진공 흡착한다.
이동 스테이지(438)는, 프레임(434)의 내측으로서, 고온부(416)측에 배치되어 있다. 이동 스테이지(438)의 상면은, 하부 기판 홀더(502) 및 상부 기판 홀더(504)를 진공 흡착한다. 이동 스테이지(438)는, 프레임(434)의 내부를 수평 방향 및 연직 방향으로 이동한다. 이것에 의해, 이동 스테이지(438)가 이동하는 것에 의해서, 상부 기판 홀더(504)를 매개로 하여 고정 스테이지(436)에 유지된 기판(490)과, 하부 기판 홀더(502)를 매개로 하여 이동 스테이지(438)에 유지된 기판(490)이 위치 맞춤되어, 중첩된다. 또, 기판(490)과 기판(490)은, 접착제, 또는, 플라즈마 등에 의해서 가접합해도 괜찮다.
셔터(440)는, 프레임(434)의 기판 카세트(420)측의 개구를 개폐한다. 셔터(442)는, 프레임(434)의 고온부(416)측의 개구를 개폐한다. 프레임(434) 및 셔터(440, 442)에 의해 둘러싸인 영역은, 공기 조정기 등에 연통되어, 온도 관리된다. 이것에 의해, 기판(490)과 기판(490)과의 위치 맞춤의 정밀도가 향상한다.
로봇 암(430)은, 케이스(412)의 내부로서, 고온부(416)와 얼라이너(428)와의 사이에 배치되어 있다. 로봇 암(430)은, 기판 홀더 락(422)에 수용되어 있는 하부 기판 홀더(502) 및 상부 기판 홀더(504)를 이동 스테이지(438)로 반송한다. 이동 스테이지(438)에 재치된 하부 기판 홀더(502) 및 상부 기판 홀더(504)는, 로봇 암(424)에 의해서 프리 얼라이너(426)로부터 반송된 기판(490)을 정전 흡착에 의해 유지한다. 로봇 암(430)은, 이동 스테이지(438) 상에 재치되며, 기판(490)을 유지하는 상부 기판 홀더(504)를, 뒤집어 고정 스테이지(436)로 반송한다. 고정 스테이지(436)의 하면은, 로봇 암(430)에 의해서 반송된 상부 기판 홀더(504)를 진공 흡착한다.
로봇 암(430)은, 이동 스테이지(438)에 의해서 위치 맞춤된 한 쌍의 기판(490)을 유지하는 하부 기판 홀더(502) 및 상부 기판 홀더(504)를 진공 흡착하여, 고온부(416)로 반송한다. 로봇 암(430)은, 고온부(416)에서, 결합되어 접합된 중첩 기판(492)을 고온부(416)로부터 이동 스테이지(438)로 반송한다.
고온부(416)는, 기판 접합 장치(410)의 접합 공정에서, 고온 또한 진공 상태로 설정된다. 고온부(416)는, 단열벽(446)과, 에어 락실(lock室, 448)과, 한 쌍의 셔터(450) 및 셔터(452)와, 로봇 암(454)과, 5개의 수용실(455)과, 5개의 가열 가압 장치(456)를 구비한다. 로봇 암(454)은, 반송부의 일례이다. 또, 가열 가압 장치(456)의 개수는, 5개에 한정되는 것은 아니고, 적절히 변경해도 좋다.
단열벽(446)은, 고온부(416)를 포위한다. 이것에 의해, 단열벽(446)은, 고온부(416)의 높은 내부 온도를 유지함과 아울러, 고온부(416)로부터 외부로의 열복사를 차단한다. 이 결과, 단열벽(446)은, 고온부(416)의 열이 상온부(414)에 미치는 영향을 저감한다. 또, 단열벽(446)은, 고온부(416)와 외부와의 기체의 흐름을 차단한다. 이것에 의해, 단열벽(446)은, 고온부(416)의 진공 상태를 유지한다.
에어 락실(448)은, 상온부(414)와 고온부(416)를 연결한다. 에어 락실(448)의 상온부(414)측 및 고온부(416)측은, 하부 기판 홀더(502) 및 상부 기판 홀더(504)에 유지된 한 쌍의 기판(490)을 포함하는 중첩 기판(492)을 반송 가능하게 개구되어 있다.
셔터(450)는, 에어 락실(448)의 상온부(414)측의 개구를 개폐한다. 셔터(450)가 열린 상태가 되면, 에어 락실(448)이 상온부(414)와 연통된다. 이것에 의해, 에어 락실(448)은, 상온부(414)와 대략 동일 기압이 된다. 이 상태에서, 로봇 암(430)은, 에어 락실(448)과 얼라이너(428)와의 사이에, 중첩 기판(492)을 반송한다.
셔터(452)는, 에어 락실(448)의 고온부(416)측의 개구를 개폐한다. 셔터(452)가 열린 상태가 되면, 에어 락실(448)은, 고온부(416)와 연통된다. 이것에 의해, 에어 락실(448)은, 고온부(416)와 대략 동일 기압이 된다. 또, 접합 공정에서, 셔터(450) 및 셔터(452) 양쪽이 열린 상태가 되는 것은 아니다.
로봇 암(454)은, 셔터(452)가 열린 상태에서, 로봇 암(430)에 의해 에어 락실(448)로 반입된 중첩 기판(492)을, 하부 기판 홀더(502) 및 상부 기판 홀더(504)와 함께, 어느 하나의 가열 가압 장치(456)로 반입한다.
수용실(455)은, 중공 모양으로 형성되어 있다. 수용실(455)은, 가열 가압 장치(456)의 주요부를 수용하여 포위한다. 수용실(455)은, 중첩 기판(492)을 반입 및 반출하기 위해서, 개폐 가능한 개구부를 가진다. 수용실(455)은, 중첩 기판(492)이 반입된 후, 진공 상태로 하기 위해서 밀폐된다.
가열 가압 장치(456)는, 가열 장치의 일례이다. 가열 가압 장치(456)는, 단열벽(446)의 내부에 배치되어 있다. 5개의 가열 가압 장치(456)는, 단열벽(446)의 중심의 둘레에 대략 등각도 간격으로 배치되어 있다. 가열 가압 장치(456)는, 로봇 암(454)에 의해서 에어 락실(448)로부터 반입된 중첩 기판(492)을 유지한다. 가열 가압 장치(456)는, 결합 온도 상태의 중첩 기판(492)을 가압한다. 그리고, 가열 가압 장치(456)는, 중첩 기판(492)의 기판(490)이 결합 가능한 결합 온도까지, 반입된 중첩 기판(492)을 승온시킨다. 이것에 의해, 가열 가압 장치(456)는, 중첩 기판(492)을 결합하여 접합한다.
로봇 암(454)은, 결합되어 접합된 중첩 기판(492)을 가열 가압 장치(456)로부터 에어 락실(448)로 반송한다.
제어부(418)는, 기판 접합 장치(410)의 전체 동작을 제어한다. 제어부(418)는, 기판 접합 장치(410)의 전원(電源) 투입, 각종 설정 등을 하는 경우에, 유저가 외부로부터 조작하는 조작부를 가진다. 또한, 제어부(418)는, 배치된 다른 기기와 기판 접합 장치(410)를 접속하는 접속부를 가진다.
도 44는, 가열 가압 장치(456)의 전체 구조를 나타내는 정면도이다. 도 44에 나타내는 바와 같이, 가열 가압 장치(456)는, 바닥면측에 배치되는 하부 모듈(460)과, 천장측에 배치되는 상부 모듈(462)을 가진다.
하부 모듈(460)은, 승강부(466)와, 하부 압력 제어 모듈(468)과, 하부 가열 모듈(470)과 하부 탑 플레이트(472)를 가진다.
승강부(466)는, 중첩 기판(492)와 함께, 하부 압력 제어 모듈(468), 하부 가열 모듈(470) 및 하부 탑 플레이트(472)를 승강시킨다. 또, 승강부(466)는, 상부 모듈(462)의 하면에 상부 기판 홀더(504)가 접촉한 후에도, 하부 기판 홀더(502) 및 상부 기판 홀더(504)에 유지된 중첩 기판(492)을 상승시킨다. 이것에 의해, 승강부(466)은, 중첩 기판(492)을 가압한다.
하부 압력 제어 모듈(468)은, 승강부(466)의 상면에 배치되어 있다. 하부 압력 제어 모듈(468)은, 중공 가압부(469)를 가진다. 중공 가압부(469)는, 고무 시트등에 의해서 형성되는 주머니 모양의 압력 제어부이다. 중공 가압부(469)의 내부에는, 외부로부터 공급되는 유체가 충전되어 있다. 중공 가압부(469)는, 유체의 공급량에 따라서, 자기(自己)의 형상을 변형시킨다. 이것에 의해, 하부 압력 제어 모듈(468)은, 승강부(466)가 중첩 기판(492)에 작용시키는 압력을 수평 면내에서 제어한다. 예를 들면, 중공 가압부(469)는, 상면을 평면으로 하거나, 상면의 중앙부를 볼록한 모양으로 변형시키거나, 상면의 주연부를 볼록한 모양으로 변형시키는 것에 의해, 수평 면내에서의 압력을 제어한다. 승강부(466) 및 하부 압력 제어 모듈(468)이 가압부의 일례이다.
하부 가열 모듈(470)은, 하부 압력 제어 모듈(468)의 상부에 배치되어 있다. 하부 가열 모듈(470)은, 복수의 전열(電熱) 히터를 가진다. 복수 전열 히터는, 각각 독립하여 온도를 제어 가능하게 구성되어 있다.
하부 탑 플레이트(472)는, 하부 가열 모듈(470)의 상면에 배치되어 있다. 하부 탑 플레이트(472)는, 하부 기판 홀더(502) 및 상부 기판 홀더(504) 보다도 직경이 큰 원판 모양으로 형성되어 있다. 하부 탑 플레이트(472)의 상면에는, 하부 기판 홀더(502) 및 상부 기판 홀더(504)에 유지된 중첩 기판(492)이 재치된다.
상부 모듈(462)은, 복수의 전열 히터를 포함하는 상부 가열 모듈(480)과, 상부 탑 플레이트(482)를 가진다. 상부 가열 모듈(480)은 하부 가열 모듈(470)과 상하가 반대인 것 이외에, 대략 동일한 구성이며, 상부 탑 플레이트(482)는 하부 탑 플레이트(472)와 대략 동일한 구성이다.
도 45는, 기판(490a, 490b)의 전극 패드(496a, 496b)의 위치 어긋남을 설명하는 도면이다. 도 46은, 기판(490a, 490b)의 전극 패드(496a, 496b)의 위치 어긋남의 보정을 설명하는 도면이다. 도 47은, 보정 후의 기판(490a, 490b)의 전극 패드(496a, 496b)의 접합 맞춤을 설명하는 도면이다. 또, 도 45 내지 도 47에서, 하측의 기판의 부호를「490a」로 하고, 상측의 기판의 부호를「490b」로 한다.
도 45에 나타내는 바와 같이, 기판(490a)의 접합면(494a)에는, 전극 패드(496a)가 형성됨과 아울러, 기판(490b)의 접합면(494b)에는, 전극 패드(496b)가 형성되어 있다. 기판(490a)과 기판(490b)이 접합되면, 전극 패드(496a)는, 어느 하나의 전극 패드(496b)에 접속되도록, 전극 패드(496a, 496b)의 위치는 설정되어 있다. 또, 도 45의 점선으로 나타내는 전극 패드(496a, 496b)가 그 설정된 위치이다. 그렇지만, 기판(490a)이 수축하면, 도 45에 실선으로 나타내는 바와 같이, 전극 패드(496a)의 위치가 기판(490a)의 중심으로 접근하여, 예를 들면 설정 위치로부터 거리 D1 또는 거리 D2 어긋난다. 반대로 기판(490b)이 팽창하면, 도 45에 실선으로 나타내는 바와 같이, 전극 패드(496b)의 위치가 기판(490b)의 중심으로부터 멀어져, 예를 들면 설정 위치로부터 거리 D3 또는 거리 D4 어긋난다. 따라서, 이 상태의 기판(490a, 490b)을 평탄하게 한 채 접합하면, 전극 패드(496a)는, 전극 패드(496b)와 접속되지 않는, 또는, 전극 패드(496b)와 부분적으로 접속되어, 접속 불량 등이 발생한다.
본 실시 형태에서는, 도 46에 나타내는 바와 같이, 수축한 기판(490a)을, 중앙부가 볼록한 모양인 중앙 볼록면(498)에 의해서 가압하여, 기판(490a)을 그 면과 교차하는 방향으로 변형시킴과 아울러, 팽창한 기판(490b)을, 중앙부가 오목한 모양인 중앙 오목멱(499)에 의해서 가압하여, 기판(490b)을 그 면과 교차하는 방향으로 변형시킨다.
중앙 볼록면(498)에 의해서 휘는 기판(490a)의 접합면(494a)은, 상측으로 볼록한 모양이 된다. 이것에 의해, 기판(490a)의 접합면(494a)에 형성된 전극 패드(496a)는, 수평 방향에서, 기판(490a)의 중심으로부터 멀어진다. 이 결과, 평면으로부터 볼 때에, 전극 패드(496a)는, 설정 위치에 접근한다. 한편, 중앙 오목면(499)은 상측으로 오목한 모양의 면이므로, 기판(490b)의 접합면(494b)은, 상측으로 오목한 모양의 면이 된다. 이것에 의해, 기판(490b)의 접합면(494b)에 형성된 전극 패드(496b)는, 수평 방향에서, 기판(490b)의 중심에 가까워진다. 이 때문에, 평면으로부터 볼 때에, 전극 패드(496b)는, 설정 위치에 접근한다.
이 결과, 위치가 어긋난 전극 패드(496a) 및 전극 패드(496b)가, 수평 방향에서, 서로 가까워져 보정되게 된다. 여기서, 전극 패드(496a)의 위치 어긋남과 그 전극 패드(496a)에 접속되는 전극 패드(496b)의 위치 어긋남은, 방향이 반대이고, 크기가 동일한 것이 바람직하다. 그러나, 해당 위치 어긋남의 크기는, 전극 패드(496a) 및 전극 패드(496b)의 접촉면의 크기 정도의 오차는 허용된다.
이 상태에서, 기판(490a) 및 기판(490b)을 접합하는 것에 의해서, 도 47에 나타내는 바와 같이, 전극 패드(496a) 및 전극 패드(496b)가, 대략 전면적으로 접속된다. 또, 팽창 및 수축은, 변형의 기인(起因)의 일례로서, 다른 요인을 기인으로 하는 위치 어긋남에도 동일하게 대응할 수 있다.
도 48은, 하부 기판 홀더(502)의 종단면도이다. 도 48에 나타내는 바와 같이, 하부 기판 홀더(502)는, 하부 홀더 본체(510)와, 6개의 흡착자(512)를 구비한다.
하부 홀더 본체(510)는, 세라믹스, 금속 등의 고강성 재료에 의해 형성되어 있다. 하부 홀더 본체(510)는, 평면으로부터 볼 때에, 원형 모양으로 형성되어 있다. 하부 홀더 본체(510)의 상면은, 하측의 기판(490)을 유지하는 하부 유지면(514)으로서 기능을 한다. 하부 유지면(514)은, 중앙부가 상측으로 볼록한 모양의 곡면으로 형성되어 있다. 이것에 의해, 하부 유지면(514)은, 상술한 중앙 볼록면(498)으로서 기능을 하여, 하부 유지면(514)에 유지되어 가압되는 기판(490)은, 중앙부가 상측으로 볼록한 모양의 곡면으로 변형된다. 또, 곡면의 일례는, 부분 구면 또는 부분 타원면이다. 하부 유지면(514)은, 평면으로부터 볼 때에, 기판(490)보다도 크다.
하부 홀더 본체(510)의 하면은, 평탄한 하부 피가압면(516)이 형성되어 있다. 하부 피가압면(516)은, 이동 스테이지(438)의 상면 및 하부 탑 플레이트(472)의 상면 등에 면접촉 하여, 하부 기판 홀더(502)를 수평하게 지지한다. 하부 유지면(514)의 근방에는, 복수의 전극 플레이트가 매설되어 있다. 전극 플레이트는, 기판(490)을 정전 흡착에 의해 유지한다. 전극 플레이트에는, 하부 피가압면(516)에 매설된 전력 공급 단자를 매개로 하여 공급된다.
흡착자(512)는, 전자석을 가진다. 전자석에는, 하부 피가압면(516)에 매설된 전력 공급 단자를 매개로 하여, 전력이 공급된다. 6개의 흡착자(512)는, 2개를 1조로 하여, 하부 홀더 본체(510)의 중심의 둘레에 520° 간격으로 배치되어 있다. 기판(490)을 유지한 상태에서, 6개의 흡착자(512)는, 기판(490)의 외측에 위치한다. 또, 흡착자(512)의 개수는, 6개에 한정되지 않는다.
도 49는, 상부 기판 홀더(504)의 종단면도이다. 도 49에 나타내는 바와 같이, 상부 기판 홀더(504)는, 상부 홀더 본체(520)와, 6개의 피흡착자(522)를 가진다.
상부 홀더 본체(520)는, 세라믹스, 금속 등의 고강성 재료에 의해 형성되어 있다. 상부 홀더 본체(520)는, 원판 모양으로 형성되어 있다. 상부 홀더 본체(520)의 하면의 중앙부는, 상측의 기판(490)을 유지하는 상부 유지면(526)으로서 기능을 한다. 상부 유지면(526)은, 평면으로부터 볼 때에, 기판(490) 보다도 크다. 상부 유지면(526)은, 중앙부가 상측으로 오목한 모양의 곡면으로 형성되어 있다. 이것에 의해, 상부 유지면(526)은, 상술한 중앙 오목면(499)으로서 기능을 하여, 상부 유지면(526)에 유지되어 가압되는 기판(490)은, 중앙부가 상측으로 볼록한 모양의 곡면으로 변형된다. 또, 곡면의 일례는, 부분 구면 또는 부분 타원면이다. 상부 유지면(526)은, 하부 유지면(514)과 대략 평행이다. 이것에 의해, 상부 유지면(526)과 하부 유지면(514)은, 서로 상보적인 관계가 된다. 상부 유지면(526)의 외주부는, 평탄하게 형성되어 있다.
상부 홀더 본체(520)의 상면에는, 상부 피가압면(528)이 형성되어 있다. 상부 피가압면(528)은, 평탄하게 형성되어 있다. 상부 피가압면(528)은, 고정 스테이지(436)의 하면 및 상부 탑 플레이트(482)의 하면과 면접촉 하여, 상부 기판 홀더(504)를 수평하게 지지한다. 또, 상부 기판 홀더(504)는, 기판 홀더 락(422) 및 이동 스테이지(438)에서는, 상부 피가압면(528)을 아래로 하여 재치된다. 상부 유지면(526)의 근방에는, 기판(490)을 정전 흡착에 의해 유지하는 복수의 전극 플레이트가 매설되어 있다.
피흡착자(522)는, 영구 자석을 가진다. 피흡착자(522)는, 상부 홀더 본체(520)의 하면으로서, 상부 유지면(526)의 외측에 배치되어 있다. 6개의 피흡착자(522)는, 상부 기판 홀더(504)의 흡착자(512)와 대향하는 위치에 배치되어 있다. 피흡착자(522)가 흡착자(512)에 의해서 흡착된 흡착 상태에서는, 하부 기판 홀더(502) 및 상부 기판 홀더(504)가 서로 고정된다.
도 50 ~ 도 55는, 기판 접합 장치(410)에 의한 중첩 기판(492)의 제조 공정을 설명하는 도면이다. 접합 공정에서는, 우선, 로봇 암(424)이, 기판 카세트(420)중 어느 하나로부터 기판(490)을 프리 얼라이너(426)로 반송한다. 다음으로, 도 50에 나타내는 바와 같이, 로봇 암(430)이, 기판 홀더 락(422)으로부터 상부 기판 홀더(504)를 이동 스테이지(438)로 반송한다. 이동 스테이지(438)는, 상부 기판 홀더(504)를 진공 흡착한다. 로봇 암(430)은, 프리 얼라이너(426)에 의해서 위치가 조정된 기판(490)을, 이동 스테이지(438)에 재치된 상부 기판 홀더(504)의 상부 유지면(526)으로 반송하여 재치한다. 또, 이 기판(490)은, 상측의 기판이 된다. 상부 기판 홀더(504)는, 재치된 기판(490)을 정전 흡착한다. 여기서, 상측의 기판(490)을 유지하는 상부 유지면(526)은 중앙부가 오목한 모양의 곡면으로 형성되어 있다. 따라서, 하부 유지면(514)은, 오목한 모양의 곡면을 따라서, 중앙부가 하측으로 볼록한 모양의 곡면으로 상측의 기판(490)을 휘게 하여 변형시킨다. 게다가, 이 결과, 도 50 상태에서는, 상측의 기판(490) 상면의 접합면은, 중앙부가 오목한 모양으로 변형된다.
이 후, 로봇 암(430)은, 기판(490)을 유지하는 상부 기판 홀더(504)를 이동 스테이지(438)로부터 고정 스테이지(436)로 뒤집어 반송한다. 고정 스테이지(436)는, 도 51에 나타내는 바와 같이, 기판(490)과 함께 상부 기판 홀더(504)를 로봇 암(430)으로부터 받은 후, 상부 기판 홀더(504)를 진공 흡착에 의해 유지한다. 이것에 의해, 상측의 기판(490)은, 상측으로 볼록한 모양의 곡면이 된다.
다음으로, 동일한 동작에 의해서, 로봇 암(430)이 이동 스테이지(438)로 하부 기판 홀더(502)를 반송한 후, 로봇 암(424)이 이동 스테이지(438) 상의 하부 기판 홀더(502)로 기판(490)을 반송한다. 여기서, 하부 기판 홀더(502)로 반송되는 하측의 기판(490)은, 상부 기판 홀더(504)가 유지하는 상측의 기판(490)의 위치 어긋남을 고려하여 선택된다. 예를 들면, 전극 패드의 위치 어긋남이, 상측의 기판(490)의 전극 패드의 위치 어긋남에 대해서, 방향이 반대이고, 크기가 동일한 기판이 하측의 기판(490)으로서 선택된다. 도 52에 나타내는 바와 같이, 이동 스테이지(438)는, 기판(490)을 상측으로 하여, 기판(490) 및 하부 기판 홀더(502)를 유지한다. 여기서, 하측의 기판(490)을 유지하는 하부 유지면(514)은 상측으로 볼록한 모양의 곡면으로 형성되어 있다. 따라서, 하부 유지면(514)은, 볼록한 모양의 곡면을 따라서, 중앙부가 상측으로 볼록한 모양으로서, 상측의 기판(490)과 상보적 또한 평행한 곡면으로 하측의 기판(490)을 휘게 하여 변형시킨다. 이것에 의해, 하측의 기판(490)의 상면의 접합면은, 중앙부가 볼록한 모양으로 변형된다. 이 후, 셔터(440, 442)가 닫힌 상태로 된 후, 이동 스테이지(438)는, 기판(490) 및 하부 기판 홀더(502)를 유지하면서, 기판(490) 및 상부 기판 홀더(504)를 유지하는 고정 스테이지(436)의 하부로 이동한다. 이것에 의해, 이동 스테이지(438)의 기판(490)과, 고정 스테이지(436)의 기판(490)이 위치 맞춤된다.
다음으로, 도 53에 나타내는 바와 같이, 이동 스테이지(438)가, 상부로 이동한다. 이것에 의해, 하부 기판 홀더(502)의 흡착자(512)가, 상부 기판 홀더(504)의 피흡착자(522)를 흡착한다. 고정 스테이지(436)가 상부 기판 홀더(504)의 진공 흡착을 해제한 후, 이동 스테이지(438)가 하부 기판 홀더(502)를 진공 흡착한 상태로, 로봇 암(430)의 방향으로 이동한다.
다음으로, 셔터(450)가 열린 상태로 되어, 에어 락실(448)과 상온부(414)가 연통된다. 또, 셔터(452)는 닫힌 상태이다. 이 상태에서, 로봇 암(430)이, 이동 스테이지(438) 상의 하부 기판 홀더(502) 및 상부 기판 홀더(504)에, 변형된 상태로 유지된 중첩 기판(492)을 에어 락실(448)로 반송한다. 이 후, 셔터(450)가 닫힌 상태로 됨과 아울러, 셔터(452)가 열린 상태로 되어, 에어 락실(448)이 상온부(414)로부터 차단됨과 아울러, 고온부(416)와 연통된다. 이 상태에서, 로봇 암(454)이, 하부 기판 홀더(502) 및 상부 기판 홀더(504)와 함께 중첩 기판(492)을 에어 락실(448)로부터 가열 가압 장치(456)로 반입한다.
다음으로, 가열 가압 장치(456)에서는, 승강부(466)가, 하부 기판 홀더(502) 및 상부 기판 홀더(504)에 유지된 중첩 기판(492)을 상승시킨다. 이것에 의해, 상부 기판 홀더(504)의 상부 피가압면(528)이, 상부 탑 플레이트(482)의 하면에 면접촉 한다. 이 상태에서, 하부 가열 모듈(470) 및 상부 가열 모듈(480)이, 중첩 기판(492)을 결합 온도까지 가열한 후, 그 결합 온도를 유지한다. 또, 승강부(466)는, 하부 탑 플레이트(472)를 더 상승시켜, 중첩 기판(492)의 한 쌍의 기판(490, 490)을 휘게 한 상태에서 가압한다. 여기서, 하부 유지면(514) 및 상부 유지면(526)에 의해서, 기판(490)과 기판(490)을 휘게 함으로써, 도 46 및 도 47에서 나타낸 바와 같이, 전극 패드(496a, 496b) 등의 위치 어긋남이 보정된 상태에서 기판(490, 490)이 접합된다. 또, 기판(490)과 기판(490)을 서로 평행한 곡면으로 변형시키고 있으므로, 도 54에 나타내는 바와 같이, 기판(490)과 기판(490)이 밀착한 상태에서 접합되어, 중첩 기판(492)이 된다.
다음으로, 셔터(452)가 열린 상태로 됨과 아울러, 셔터(450)가 닫힌 상태로 된다. 이것에 의해, 에어 락실(448)이 상온부(414)로부터 차단되고, 고온부(416)와 연통된다. 이 후, 로봇 암(454)이, 접합된 중첩 기판(492)을 하부 기판 홀더(502) 및 상부 기판 홀더(504)와 함께, 에어 락실(448)로 반송한다.
다음으로, 셔터(452)가 닫힌 상태가 됨과 함께, 셔터(450)가 열린 상태로 된다. 이것에 의해, 에어 락실(448)이 고온부(416)로부터 차단됨과 아울러, 상온부(414)와 연통된다. 이 상태에서, 로봇 암(430)이, 중첩 기판(492)을 하부 기판 홀더(502) 및 상부 기판 홀더(504)와 함께, 에어 락실(448)로부터 이동 스테이지(438)로 반송한다. 도 55에 나타내는 바와 같이, 중첩 기판(492)이, 이동 스테이지(438) 상에서, 하부 기판 홀더(502) 및 상부 기판 홀더(504)로부터 분리된다. 이 후, 로봇 암(424)이, 중첩 기판(492)을 기판 카세트(420) 중 어느 하나로 반출한다. 이것에 의해, 기판 접합 장치(410)에 의한 중첩 기판(492)의 접합 공정이 종료하여, 중첩 기판(492)이 완성한다.
상술한 바와 같이, 본 실시 형태에 의한 기판 접합 방법에서는, 기판(490)과 기판(490)을 상보적으로 휘게 한 상태에서, 접합하여 중첩 기판(492)을 제조하고 있다. 이것에 의해, 기판(490, 490)이, 팽창 또는 수축 등에 의해서, 전극 패드(496a, 496b) 등의 위치 어긋남이 생겨도, 전극 패드(496a, 496b)끼리를 접속할 수 있다.
본 실시 형태에서는, 기판(490)과 기판(490)이 서로 평행한 곡면으로 변형된 후, 접합하고 있다. 이것에 의해, 접합된 기판(490)과 기판(490)과의 밀착성을 향상시킬 수 있다.
본 실시 형태에서는, 하부 기판 홀더(502)의 하부 유지면(514) 및 상부 기판 홀더(504)의 상부 유지면(526)이, 기판(490, 490)을 휘게 하여 변형시키고 있다. 이것에 의해, 기판(490, 490)의 변형 후의 형상을 용이하게 예측할 수 있으므로, 위치 어긋남의 보정 정밀도를 향상시킬 수 있다.
다음으로, 상술한 실시 형태의 일부를 변경한 실시 형태에 대해서 설명한다.
하부 압력 제어 모듈(468)에 의해서 기판(490, 490)을 휘게 하는 기판 접합 방법에 대해서 설명한다. 도 56은, 기판(490, 490)이 변형하기 전 상태를 설명하는 도면이다. 도 57은, 하부 압력 제어 모듈(468)에 의해서 휘게 한 기판(490, 490)을 설명하는 도면이다.
본 실시 형태에서는, 하부 기판 홀더(602) 및 상부 기판 홀더(604)가 평탄한 원판 모양으로 형성되어 있다. 또, 하부 기판 홀더(602)의 하부 홀더 본체(610)의 하부 유지면(614) 및 상부 기판 홀더(604)의 상부 홀더 본체(620)의 상부 유지면(626)은, 모두 평탄하게 형성되어 있다. 따라서, 가열 가압 장치(456)로의 반송 중, 기판(490, 490)은, 평탄한 상태이다.
상부 기판 홀더(604)는, 탄성 부재(624)를 가진다. 탄성 부재(624)는, 금속제의 스프링을 가진다. 탄성 부재(624)는, 피흡착자(622)의 하면에 배치되어 있다. 이것에 의해, 피흡착자(622)가 흡착자(612)에 흡착된 흡착 상태에서는, 탄성 부재(624)는, 피흡착자(622)와 흡착자(612)와의 사이에 배치된다. 또, 탄성 부재(624)의 탄성력은, 흡착자(612)와 피흡착자(622)와의 사이에 작용하는 흡착력 보다도 크다.
이것에 의해, 흡착 상태에서, 다른 외력이 작용하고 있지 않은 경우, 탄성 부재(624)는, 하부 기판 홀더(602)에 유지되는 기판(490)과 상부 기판 홀더(604)에 유지되는 기판(490)을 이간시킨다. 이 상태에서, 도 56에 나타내는 바와 같이, 기판(490, 490)은, 서로 이간한 상태에서, 가열 가압 장치(456)의 하부 탑 플레이트(472)로 반송된다.
다음으로, 승강부(466)가 기판(490, 490)과 함께 하부 탑 플레이트(472)를 상승시키는 것에 의해서, 도 57에 나타내는 바와 같이, 상부 기판 홀더(604)의 피가압면(618)이 상부 탑 플레이트(482)의 하면에 접촉한다. 이 상태에서, 하부 압력 제어 모듈(468)의 중공 가압부(469)로 유체를 공급한다. 이것에 의해, 중공 가압부(469)의 상면이, 상측으로 볼록한 모양의 곡면으로 변형한다. 승강부(466)가 하부 탑 플레이트(472)를 더 상승시키는 것에 의해서, 탄성 부재(624)가 수축하여, 기판(490)과 기판(490)이 접한다. 또, 하부 탑 플레이트(472)가, 중공 가압부(469)의 상면을 따라서 상측으로 볼록한 모양의 곡면으로 변형한다. 게다가, 하부 기판 홀더(602), 기판(490, 490), 상부 기판 홀더(604) 및 상부 탑 플레이트(482)가, 하부 탑 플레이트(472)를 따라서, 상측으로 볼록한 모양의 곡면으로 휘어 변형한다. 여기서, 가압면이 되는 하부 탑 플레이트(472)의 상면이 중앙 볼록면(498)으로서 기능을 하는 것과 아울러, 가압면이 되는 상부 탑 플레이트(482)의 하면이 중앙 오목면(499)으로서 기능을 한다. 이것에 의해, 하부 탑 플레이트(472)의 상면과 상부 탑 플레이트(482)의 하면을 서로 상보적으로 변형시킨 상태에서, 기판(490, 490)이 가압된다.
이 결과, 기판(490, 490)이 상보적으로 변형되므로, 기판(490, 490)의 전극 패드 등의 위치 어긋남이 보정되어, 기판(490, 490)이 접합된다. 그리고, 중첩 기판(492)이 완성한다.
도 58은, 기판(490, 490)을 유지하는 하부 기판 홀더(702) 및 상부 기판 홀더(704)의 도면이다. 도 59는, 하부 기판 홀더(702) 및 상부 기판 홀더(704)에 의해서 휘게 한 기판(490, 490)을 설명하는 도면이다. 하부 기판 홀더(702) 및 상부 기판 홀더(704)가, 수평 면내의 분할된 영역에서 가압을 제어하는 기판 접합 방법에 대해서 설명한다.
도 58에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 하부 기판 홀더(702)는, 하부 홀더 본체(710)와, 복수의 하부 분할 가압 부재(711)와, 전자석을 가지는 흡착자(712)를 구비한다.
하부 홀더 본체(710)는, 대략 평탄한 하부 원판부(713)와, 복수의 하부 다리부(715)를 가진다. 하부 원판부(713)는, 기판(490)을 정전 흡착하는 전극 플레이트를 가진다. 하부 다리부(715)는, 하부 원판부(713)의 하면에 마련되어 있다. 하부 다리부(715)는, 수평 면내에서, 단위 면적당 개수가 대략 균일하게 되도록 배치되어 있다. 하부 다리부(715)의 하단부는, 회동 가능하게 하부 분할 가압 부재(711)에 연결되어 있다.
복수의 하부 분할 가압 부재(711)는, 어느 하나의 하부 다리부(715)의 하단부에 마련되어 있다. 따라서, 하부 분할 가압 부재(711)는, 수평 면내에서, 단위 면적당 개수가 대략 균일하게 되도록 배치되어 있다. 하부 분할 가압 부재(711)는, 압전체를 포함한다. 각 하부 분할 가압 부재(711)에는, 하부 탑 플레이트(472)로부터 다른 전압이 인가된다. 이것에 의해, 하부 분할 가압 부재(711)는, 각각 다른 형상으로 변형하여, 다른 압력에 의해서, 독립하여 기판(490)을 가압한다. 또, 독립하여 하부 분할 가압 부재(711)가 변형하는 것에 의해, 연결된 하부 홀더 본체(710)의 하부 원판부(713)는 평탄한 형상으로부터 다른 형상으로 변형한다.
상부 기판 홀더(704)는, 상부 홀더 본체(720)와, 복수의 상부 분할 가압 부재(721)와, 영구자석을 가지는 피흡착자(722)와, 스프링을 가지는 탄성 부재(724)를 구비한다. 또, 상부 기판 홀더(704)에 관해서는, 하부 기판 홀더(702)와 대략 동일한 구성이므로, 다른 구성에 대해서 설명한다. 상부 홀더 본체(720)는, 대략 평탄한 상부 원판부(723)와, 복수의 상부 다리부(725)를 가진다. 상부 다리부(725)는, 상부 원판부(723)의 상면에 마련되어 있다. 복수의 상부 분할 가압 부재(721)는, 어느 하나의 상부 다리부(725)의 상단부에 연결되어 있다. 각 상부 분할 가압 부재(721)는, 다른 전압이 인가되는 것에 의해, 다른 압력에 의해서 독립하여 기판(490)을 가압한다.
하부 기판 홀더(702) 및 상부 기판 홀더(704)는, 각각 전극 플레이트에 의해서 기판(490, 490)을 흡착한다. 이 상태에서, 기판(490)과 기판(490)이 위치 맞춤된 후, 흡착자(712)가 피흡착자(722)를 흡착한다. 이것에 의해, 도 58에 나타내는 바와 같이, 기판(490)과 기판(490)과의 사이에 간격이 형성된 상태에서, 하부 기판 홀더(702) 및 상부 기판 홀더(704)에 의해서 기판(490)과 기판(490)이 유지된다. 이 상태에서, 기판(490, 490)이, 가열 가압 장치(456)의 하부 탑 플레이트(472)로 반송된다.
다음으로, 승강부(466)가, 하부 기판 홀더(702) 및 상부 기판 홀더(704)와 함께, 기판(490, 490)을 상승시킨다. 이것에 의해, 상부 기판 홀더(704)의 상부 분할 가압 부재(721)가, 상부 탑 플레이트(482)에 접한다. 이 후, 승강부(466)가 기판(490, 490)을 더 상승시키는 것에 의해, 기판(490)과 기판(490)이 접한다. 이 상태에서, 하부 분할 가압 부재(711) 및 상부 분할 가압 부재(721)에 전압이 인가된다. 이것에 의해, 하부 홀더 본체(710)의 하부 원판부(713)의 상면이, 상측으로 볼록한 모양의 곡면으로 변형함과 아울러, 상부 홀더 본체(720)의 상부 원판부(723)의 하면이, 상측으로 오목한 상태의 곡면으로서, 하부 원판부(713)의 상면과 상보적인 형상으로 변형한다. 하부 원판부(713)의 상면이, 중앙 볼록면(498)으로서 기능을 하고, 상부 원판부(723)의 하면이 중앙 오목면(499)으로서 기능을 한다. 이 결과, 하측의 기판(490) 및 상측의 기판(490)이, 하부 원판부(713) 및 상부 원판부(723)를 매개로 하여, 하부 분할 가압 부재(711) 및 상부 분할 가압 부재(721)에 가압되면서, 함께 상측으로 볼록한 모양의 곡면 모양으로 변형된다. 이 후, 기판(490, 490)을 가열 및 가압하는 것에 의해, 기판(490, 490)이 접합되어 중첩 기판(492)이 된다.
또, 본 발명을 실시의 형태를 이용하여 설명했지만, 본 발명의 기술적 범위는 상기 실시의 형태에 기재한 범위에는 한정되지 않는다. 상기 실시의 형태에, 다양한 변경 또는 개량을 더하는 것이 가능하다는 것이 당업자에게 분명하다. 그와 같은 변경 또는 개량을 더한 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) 처리로 이용하는 경우가 아닌 한, 임의의 순서로 실현될 수 있는 것에 유의하기를 바란다. 청구의 범위, 명세서, 및 도면 중의 동작 플로우에 관해서, 편의상「우선,」,「다음으로,」등을 이용하여 설명했다고 해도, 이 순서로 실시하는 것이 필수인 것을 의미하는 것은 아니다.
100 : 적층 기판 제조 장치 110, 192 : 케이스
112 : 제어부 120 : FOUP
121 : 기판 122 : 스크라이브 라인
123 : 적층 기판 124 : 노치
126 : 소자 영역 128 : 얼라이먼트 마크
130 : 로더 132 : 포크
134 : 낙하 방지 클로 136 : 폴딩 암
140 : 홀더 스토커 150 : 기판 홀더
152 : 영구자석 153 : 관통 구멍
154 : 자성체판 156 : 재치면
158 : 정전 척 160 : 프리 얼라이너
170 : 얼라이너 180, 280 : 벤더
181, 221, 223, 225, 227 : 밸브
182 : 지지부 183 : 베이스 플레이트
184 : 위치 결정 핀 185 : 벽부
186 : 파지부 187 : 급전 공급 단자
188, 222, 224, 226 : 기실 190 : 가압 장치
191 : 장입구 194 : 압축부
196 : 히트 플레이트 198 : 정반
210 : 프레임 220 : 유지부
229 : 진공 척 230 : 미세 이동 스테이지
231, 251 : 현미경 240 : 이동 스테이지부
241 : 가이드 레일 242 : 이동 정반
244 : 거친 이동스테이지 246 : 중력 캔슬부
248 : 구면 시트 250 : 고정 스테이지
252 : 정전 척 254 : 로드 셀
260, 261, 263, 265, 267 : 지지 플레이트
262 : 흡인구멍 264 : 프레임부
266 : 지지 돌기 268 : 핀 척부
269 : 오목부 270 : 가동 연결부
271 : 가동 연결부 272 : 액추에이터
273 : 판 스프링 274 : 고정 연결부
275 : 판 모양 부재 276 : 부압로
277 : 판 모양 부재 278 : 탄성 부재
279 : 가동 영역 282 : 벤더
284 : 고정 연결부 285 : 고정 연결부
286 : 고정 연결부 287 : 슬라이드면
290 : 가동 연결부 292 : 규제벽
410 : 기판 접합 장치 412 : 케이스
414 : 상온부 416 : 고온부
418 : 제어부 420 : 기판 카세트
422 : 기판 홀더 락 424 : 로봇 암
426 : 프리 얼라이너 428 : 얼라이너
430 : 로봇 암 434 : 프레임
436 : 고정 스테이지 438 : 이동 스테이지
440 : 셔터 442 : 셔터
446 : 단열벽 448 : 에어 락실
450 : 셔터 452 : 셔터
454 : 로봇 암 455 : 수용실
456 : 가열 가압 장치 460 : 하부 모듈
462 : 상부 모듈 466 : 승강부
468 : 하부 압력 제어 모듈 469 : 중공 가압부
470 : 하부 가열 모듈 472 : 하부 탑 플레이트
480 : 상부 가열 모듈 482 : 상부 탑 플레이트
490 : 기판 492 : 중첩 기판
494 : 접합면 496 : 전극 패드
498 : 중앙 볼록면 499 : 중앙 오목면
502 : 하부 기판 홀더 504 : 상부 기판 홀더
510 : 하부 홀더 본체 512 : 흡착자
514 : 하부 유지면 516 : 하부 피가압면
520 : 상부 홀더 본체 522 : 피흡착자
526 : 상부 유지면 528 : 상부 피가압면
602 : 하부 기판 홀더 604 : 상부 기판 홀더
610 : 하부 홀더 본체 612 : 흡착자
614 : 하부 유지면 618 : 피가압면
620 : 상부 홀더 본체 622 : 피흡착자
624 : 탄성 부재 626 : 상부 유지면
702 : 하부 기판 홀더 704 : 상부 기판 홀더
710 : 하부 홀더 본체 711 : 하부 분할 가압 부재
712 : 흡착자 713 : 하부 원판부
715 : 하부 다리부 720 : 상부 홀더 본체
721 : 상부 분할 가압 부재 722 : 피흡착자
723 : 상부 원판부 724 : 탄성 부재
725 : 상부 다리부

Claims (55)

  1. 서로 접합되는 두 개의 기판의 어긋남을 보정하기 위하여 적어도 일방의 기판을 휘게 하는 것에 의해 변형하는 변형부와,
    변형된 상기 일방의 기판이 상기 변형부에 의해 변형된 상태로 유지되는 유지부와,
    상기 유지부에 의해 유지된 상기 일방의 기판과 타방의 상기 기판을 서로 접합하는 접합부를 구비하는 기판 접합 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 변형부는, 상기 일방의 기판이 상기 유지부에 유지되어 있지 않은 상태에서 상기 유지부를 제1 상태로부터 상기 제1 상태 보다도 변형량이 큰 제2 상태로 변형시키고, 상기 일방의 기판을 상기 유지부에 유지한 상태에서 상기 유지부의 변형량을 상기 제2 상태에서의 변형량 보다도 작게 하는 것에 의해 상기 일방의 기판을 변형시키는 기판 접합 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 유지부는, 상기 일방의 기판의 유지 후, 상기 변형부에 의해 상기 제1 상태로 되돌려지는 기판 접합 장치.
  4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 제1 상태는, 상기 유지부의 유지면이 평탄한 상태인 기판 접합 장치.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 유지부는 미리 정해진 곡률로 만곡(彎曲)한 만곡부를 가지는 유지면을 가지며,
    상기 변형부는, 상기 일방의 기판이 상기 유지면에 유지된 상태에서 상기 만곡부의 곡률이 변화하도록 상기 유지부를 변형시키는 것에 의해 상기 일방의 기판을 변형시키는 기판 접합 장치.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 변형부는, 상기 유지부를 복수의 영역으로 분할한 분할 영역마다 독립하여 변형하는 기판 접합 장치.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 유지부는, 상기 변형부에 의한 변형량이 클수록 강한 유지력으로 상기 일방의 기판을 유지하는 기판 접합 장치.
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 유지부의 굽힘 강성은 상기 일방의 기판의 굽힘 강성 보다도 큰 기판 접합 장치.
  9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 유지부는, 상기 일방의 기판을 유지하는 유지 수단을 가지며, 상기 일방의 기판과 함께 이동하는 기판 홀더이며,
    상기 변형부는, 상기 기판 홀더에 배치되며, 상기 유지 수단에 변형력을 부여하도록 구동하는 복수의 액추에이터를 가지는 기판 접합 장치.
  10. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 유지부는, 상기 일방의 기판을 유지하는 유지 수단을 가지며, 상기 일방의 기판과 함께 이동하는 기판 홀더인 기판 접합 장치.
  11. 청구항 9 또는 청구항 10에 있어서,
    상기 유지 수단은 정전(靜電) 흡착인 기판 접합 장치.
  12. 청구항 10 또는 청구항 11에 있어서,
    상기 기판 홀더를 지지하는 지지부를 구비하며,
    상기 지지부는, 상기 변형부에 의해 변형되며, 상기 기판 홀더는, 상기 지지부의 변형에 의해 변형하는 기판 접합 장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 지지부는, 상기 기판 홀더를 진공 흡착하는 기판 접합 장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 지지부는, 상기 기판 홀더를 지지하는 복수의 돌기부를 가지는 기판 접합 장치.
  15. 청구항 13 또는 청구항 14에 있어서,
    상기 기판 홀더는 상기 일방의 기판을 유지하는 유지면으로부터 상기 지지부측으로 관통하는 관통 구멍을 가지며,
    상기 지지부는 상기 기판 홀더의 관통 구멍과 연통하여 상기 관통 구멍을 부압(負壓)으로 하는 부압로(負壓路)를 가지는 기판 접합 장치.
  16. 청구항 12 내지 청구항 15 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 지지부의 굽힘 강성은, 상기 일방의 기판의 굽힘 강성과 상기 기판 홀더의 굽힘 강성을 더한 크기 보다도 큰 기판 접합 장치.
  17. 청구항 12 내지 청구항 16 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 지지부는, 상기 기판 홀더의 변형량이 클수록 강한 힘으로 상기 기판 홀더를 유지하는 기판 접합 장치.
  18. 청구항 12 내지 청구항 17 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 변형부는, 상기 지지부에 변형력을 부여하도록 구동하는 복수의 액추에이터와, 상기 복수의 액추에이터의 각각과 상기 지지부를 연결하는 복수의 탄성 부재를 가지며,
    복수의 탄성 부재의 각각은, 상기 복수의 액추에이터의 구동 방향으로 구동력을 전달하면서, 구동 방향에 직교하는 방향으로 탄성적으로 변형하는 기판 접합 장치.
  19. 청구항 12 내지 청구항 17 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 변형부는, 상기 지지부에 변형력을 부여하도록 구동하는 복수의 액추에이터와, 상기 복수의 액추에이터의 각각과 상기 지지부를 연결하는 복수의 연결 부재를 가지며,
    복수의 연결 부재의 각각은, 상기 복수의 액추에이터의 구동 방향에 직교하는 방향에 대해서 상기 복수의 액추에이터 및 상기 지지부 중 적어도 일방에 대해서 슬라이드 가능하게 연결되는 기판 접합 장치.
  20. 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 변형부는, 상기 유지부에 변형력을 부여하도록 구동하는 복수의 액추에이터를 가지는 기판 접합 장치.
  21. 청구항 20에 있어서,
    상기 복수의 액추에이터는, 상기 유지부의 유지면에 평행한 면내(面內)에서 허니콤(honeycomb) 구조의 교점(交点)에 배치되는 기판 접합 장치.
  22. 청구항 20에 있어서,
    상기 복수의 액추에이터는, 상기 유지부의 유지면에 평행한 면내에서 복수의 동심원 모양으로 배치되는 기판 접합 장치.
  23. 청구항 22에 있어서,
    상기 복수의 동심원 중 하나의 동심원은 상기 일방의 기판 보다도 내측에 배치됨과 아울러, 다른 동심원은 상기 일방의 기판 보다도 외측에 배치되는 기판 접합 장치.
  24. 청구항 22 또는 청구항 23에 있어서,
    상기 복수의 동심원 중 하나의 동심원 상(上)에 배치되는 상기 복수의 액추에이터와, 다른 동심원 상에 배치되는 상기 복수의 액추에이터는, 원주 방향으로 어긋나 있는 기판 접합 장치.
  25. 청구항 22 또는 청구항 23에 있어서,
    상기 복수의 동심원 중 하나의 동심원 상에 배치되는 상기 복수의 액추에이터와, 다른 동심원 상에 배치되는 상기 복수의 액추에이터는, 원주 방향으로 동일 위치에 배치되는 기판 접합 장치.
  26. 청구항 1 내지 청구항 25 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 두 개의 기판을 위치 맞춤하는 위치 맞춤부를 더 구비하며,
    상기 위치 맞춤부에 의한 위치 맞춤을 한 경우에 상기 두 개의 사이에 역치 이상의 위치 어긋남이 남은 경우에, 해당 위치 어긋남을 없애도록 상기 변형부가 상기 유지부를 변형하는 기판 접합 장치.
  27. 청구항 1 내지 청구항 26 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 유지부와 상기 변형부와의 조(組)가 대향하여 배치된 기판 접합 장치.
  28. 청구항 1 내지 청구항 27 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 유지부와 상기 변형부와의 조에 대향하여 배치된 스테이지를 더 구비하며,
    상기 타방의 기판이 복수의 기판이 적층된 적층 기판인 경우에, 상기 스테이지에 상기 적층 기판이 유지되고, 상기 일방의 기판이 상기 유지부에 유지되는 기판 접합 장치.
  29. 청구항 1 내지 청구항 28 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 변형부에 의한 변형량과 어긋남의 보정량이 미리 대응지어져 있으며, 상기 변형부는, 어긋남의 보정량에 대응한 변형량으로 변형하는 기판 접합 장치.
  30. 청구항 1 내지 청구항 29 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 변형부에서 변형된 상기 일방의 기판을 유지한 상기 유지부를 상기 접합부로 상기 일방의 기판이 변형된 상태로 반송하는 반송부를 구비하는 기판 접합 장치.
  31. 청구항 1에 있어서,
    상기 변형부는, 상기 일방의 기판을 휘게 하여 변형시키고, 상기 타방의 기판을 상기 일방의 기판과 상보적으로 휘게 하여 변형시키며,
    상기 접합부는, 상기 일방의 기판 및 상기 타방의 기판을 휘게 한 상태에서 접합하는 기판 접합 장치.
  32. 청구항 31에 있어서,
    상기 변형부는, 상기 일방의 기판의 접합면의 중앙부를 오목한 모양으로 변형하고, 상기 타방의 기판의 접합면의 중앙부를 볼록한 모양으로 변형시키는 기판 접합 장치.
  33. 청구항 31 또는 청구항 32에 있어서,
    상기 변형부는, 상기 일방의 기판 및 상기 타방의 기판을 서로 평행한 곡면으로 변형시키는 기판 접합 장치.
  34. 청구항 31 내지 청구항 33 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 접합부는, 상기 두 개의 기판을 가압하는 것에 의해 접합하는 기판 접합 장치.
  35. 청구항 34에 있어서,
    상기 접합부는, 상기 일방의 기판을 가압하는 면과 상기 타방의 기판을 가압하는 면을 서로 상보적으로 변형시킨 상태로 상기 두 개의 기판을 가압하는 기판 접합 장치.
  36. 서로 접합되는 두 개의 기판의 어긋남을 보정하기 위하여 적어도 일방의 기판을 변형하는 변형부와,
    변형된 상기 일방의 기판이 상기 변형부에 의해 변형된 상태로 유지되는 유지부와,
    변형된 상기 일방의 기판이 상기 유지부에 유지되는 위치로부터 상기 유지부를 상기 일방의 기판이 변형된 상태로 반출하는 반송부와,
    상기 반송부에 의해 반송된 상기 일방의 기판과 타방의 기판을 서로 접합하는 접합부를 구비하는 기판 접합 장치.
  37. 다른 기판에 접합되는 기판을 유지하는 유지부와,
    상기 유지부에 유지된 상기 기판을 휘게 하여 변형시키는 것에 의해 상기 기판과 상기 다른 기판과의 어긋남을 보정하는 변형부를 구비하는 기판 유지 장치.
  38. 서로 접합되는 두 개의 기판의 어긋남을 보정하기 위하여 적어도 일방의 기판을 휘게 하는 것에 의해 변형하는 변형 단계와,
    변형된 상기 일방의 기판을 변형한 상태로 유지부에 유지하는 유지 단계와,
    상기 유지부에 유지된 상기 일방의 기판과 타방의 상기 기판을 서로 접합하는 접합 단계를 포함하는 기판 접합 방법.
  39. 청구항 38에 있어서,
    상기 변형 단계는, 상기 유지부를 상기 일방의 기판이 유지되어 있지 않은 상태에서 제1 상태로부터 상기 제1 상태 보다도 변형량이 큰 제2 상태로 변형하는 제1 변형 단계를 가지고,
    상기 유지 단계는, 상기 제1 변형 단계에서 상기 변형한 상태로 상기 일방의 기판을 유지하며,
    상기 변형 단계는, 상기 유지부에 상기 일방의 기판을 유지한 상태에서, 상기 유지부의 변형량을 상기 제2 상태에서의 변형량 보다도 작게 하는 제2 변형 단계를 더 가지는 기판 접합 방법.
  40. 청구항 38 또는 청구항 39에 있어서,
    상기 유지부는, 미리 정해진 곡률로 만곡(彎曲)한 만곡부를 가지는 유지면을 가지며,
    상기 변형 단계에서, 상기 일방의 기판이 상기 유지면에 유지된 상태에서 상기 만곡부의 곡률이 변화하도록 상기 유지부를 변형시키는 것에 의해 상기 일방의 기판을 변형시키는 기판 접합 방법.
  41. 청구항 38 내지 청구항 40 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 일방의 기판을 휘게 하여 변형시키는 제1 변형 단계와,
    상기 타방의 기판을 상기 일방의 기판과 상보적으로 휘게 하여 변형시키는 제2 변형 단계를 구비하며,
    상기 접합 단계에서, 상기 일방의 기판 및 상기 타방의 기판을 휘게 한 상태에서 접합하는 기판 접합 방법.
  42. 청구항 41에 있어서,
    상기 제1 변형 단계에서는, 상기 일방의 기판의 접합면은, 중앙부가 오목한 모양으로 변형되고,
    상기 제2 변형 단계에서는, 상기 타방의 기판의 접합면은, 중앙부가 볼록한 모양으로 변형되는 기판 접합 방법.
  43. 청구항 41 또는 청구항 42에 있어서,
    상기 제1 변형 단계 및 상기 제2 변형 단계에서,
    상기 일방의 기판 및 상기 타방의 기판을, 서로 평행한 곡면으로 변형시키는 기판 접합 방법.
  44. 청구항 41 내지 청구항 43 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 제1 변형 단계에서는,
    상기 일방의 기판은, 기판을 유지하는 유지면의 중앙부가 오목한 모양인 제1 기판 홀더가 유지하는 것에 의해 변형되고,
    상기 제2 변형 단계에서는,
    상기 타방의 기판은, 기판을 유지하는 유지면의 중앙부가 볼록한 모양인 제2 기판 홀더가 유지하는 것에 의해 변형되는 기판 접합 방법.
  45. 청구항 41 내지 청구항 44 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 접합 단계에서는, 상기 두 개의 기판을 가압하는 것에 의해, 상기 제1 변형 단계, 상기 제2 변형 단계 및 접합 단계를 실행하는 기판 접합 방법.
  46. 청구항 41 내지 청구항 45 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 접합 단계에서는, 일방의 기판을 가압하는 면과 타방의 기판을 가압하는 면을 서로 상보적으로 변형시킨 상태로 상기 두 개의 기판을 가압하는 기판 접합 방법.
  47. 청구항 41 내지 청구항 46 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 제1 변형 단계에서는, 상기 일방의 기판을 유지하는 제1 기판 홀더가, 독립하여 가압할 수 있는 복수의 제1 분할 가압 부재에 의해서, 상기 일방의 기판을 가압함과 아울러,
    상기 제2 변형 단계에서는, 상기 타방의 기판을 유지하는 제2 기판 홀더가, 독립하여 가압할 수 있는 복수의 제2 분할 가압 부재에 의해서, 상기 타방의 기판을 가압하는 기판 접합 방법.
  48. 청구항 41 내지 청구항 47 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 일방의 기판과 상기 타방의 기판을 얼라이너(aligner)에 의해서 위치 맞춤하는 위치 맞춤 단계와,
    상기 얼라이너에서, 상기 제1 변형 단계 및 상기 제2 변형 단계를 행한 후, 상기 두 개의 기판을 가압하는 가압부로 상기 일방의 기판과 상기 타방의 기판을 반송하는 반송 단계를 더 구비하는 기판 접합 방법.
  49. 청구항 48에 있어서,
    상기 반송 단계에서는, 상기 일방의 기판과 상기 타방의 기판을 이간(離間, 떨어짐)시킨 상태로 상기 가압부로 반송하는 기판 접합 방법.
  50. 청구항 48 또는 청구항 49에 있어서,
    상기 제1 변형 단계 및 상기 제2 변형 단계는, 상기 가압부에 의한 가압과 맞추어 실행되는 기판 접합 방법.
  51. 청구항 38 내지 청구항 50 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 변형 단계에서 변형된 상기 일방의 기판을 유지한 상기 유지부를 상기 접합부로 상기 일방의 기판이 변형된 상태로 반송하는 반송 단계를 포함하는 기판 접합 방법.
  52. 서로 접합되는 두 개의 기판의 어긋남을 보정하기 위하여 적어도 일방의 기판을 변형하는 변형 단계와,
    변형된 상기 일방의 기판을 변형한 상태로 유지부에 유지하는 유지 단계와,
    변형된 상기 일방의 기판이 상기 유지부에 유지되는 제1 위치로부터 상기 두 개의 기판을 접합하는 제2 위치까지, 상기 유지부를 상기 일방의 기판이 변형된 상태로 반송하는 반송 단계와,
    상기 일방의 기판과 타방의 기판을 제2 위치에서 서로 접합하는 접합 단계를 포함하는 기판 접합 방법.
  53. 유지부에 유지된 기판을 휘게 하여 변형시키는 것에 의해 상기 기판과 접합되는 다른 기판과의 어긋남을 보정하는 보정 단계를 가지는 기판 유지 방법.
  54. 청구항 38 내지 청구항 52 중 어느 하나의 항에 기재된 기판 접합 방법을 이용하여 제조된 적층 반도체 장치.
  55. 청구항 38 내지 청구항 52 중 어느 하나의 항에 기재된 기판 접합 방법에 의해서 접합된 중첩 기판.
KR1020137031263A 2011-04-26 2012-04-25 기판 접합 장치, 기판 유지 장치, 기판 접합 방법, 기반 유지 방법, 적층 반도체 장치 및 중첩 기판 KR101952471B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011097873 2011-04-26
JPJP-P-2011-097873 2011-04-26
PCT/JP2012/002830 WO2012147343A1 (ja) 2011-04-26 2012-04-25 基板貼り合わせ装置、基板保持装置、基板貼り合わせ方法、基盤保持方法、積層半導体装置および重ね合わせ基板

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140038968A true KR20140038968A (ko) 2014-03-31
KR101952471B1 KR101952471B1 (ko) 2019-02-26

Family

ID=47071873

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137031263A KR101952471B1 (ko) 2011-04-26 2012-04-25 기판 접합 장치, 기판 유지 장치, 기판 접합 방법, 기반 유지 방법, 적층 반도체 장치 및 중첩 기판

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9539800B2 (ko)
EP (1) EP2704182B1 (ko)
JP (1) JP5979135B2 (ko)
KR (1) KR101952471B1 (ko)
TW (1) TWI564982B (ko)
WO (1) WO2012147343A1 (ko)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101639557B1 (ko) * 2016-04-20 2016-07-15 (주) 영호엔지니어링 엘씨디 패널 커브드 변환 시스템
KR20160148477A (ko) * 2015-06-16 2016-12-26 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 접합 장치, 접합 시스템, 접합 방법 및 컴퓨터 기억 매체
KR20190018627A (ko) * 2016-06-16 2019-02-25 가부시키가이샤 니콘 적층 장치 및 적층 방법
KR20190027787A (ko) * 2016-07-12 2019-03-15 가부시키가이샤 니콘 적층 기판 제조 방법, 적층 기판 제조 장치, 적층 기판 제조 시스템, 및 기판 처리 장치
KR20200036313A (ko) * 2018-09-28 2020-04-07 주식회사 씨엠 곡률 변동형 커브드 글라스 라미네이션 장치의 합착부
WO2023167440A1 (ko) * 2022-03-03 2023-09-07 피에스케이홀딩스 (주) 기판 처리 장치 및 방법

Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SG2014009369A (en) * 2011-08-12 2014-09-26 Ev Group E Thallner Gmbh Apparatus and method for bonding substrates
CN104854692B (zh) * 2012-11-27 2017-09-08 株式会社创意科技 静电夹盘、玻璃基板处理方法及其玻璃基板
US9583363B2 (en) 2012-12-31 2017-02-28 Sunedison Semiconductor Limited (Uen201334164H) Processes and apparatus for preparing heterostructures with reduced strain by radial distension
JP5575934B2 (ja) * 2013-01-25 2014-08-20 東京エレクトロン株式会社 接合装置及び接合システム
KR102258288B1 (ko) * 2013-05-29 2021-05-31 에베 그룹 에. 탈너 게엠베하 기판을 결합하기 위한 방법 및 장치
CN105612598B (zh) * 2013-09-25 2019-09-24 芝浦机械电子株式会社 吸附台、贴合装置以及贴合基板的制造方法
JP6382769B2 (ja) * 2014-08-07 2018-08-29 東京エレクトロン株式会社 接合装置、接合システム、接合方法、プログラム及びコンピュータ記憶媒体
JP6177739B2 (ja) * 2014-08-07 2017-08-09 東京エレクトロン株式会社 接合装置、接合システム、接合方法、プログラム及びコンピュータ記憶媒体
JP2016051876A (ja) * 2014-09-02 2016-04-11 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
SG11201603148VA (en) * 2014-12-18 2016-07-28 Ev Group E Thallner Gmbh Method for bonding substrates
JP6473116B2 (ja) * 2016-09-30 2019-02-20 ボンドテック株式会社 アライメント装置およびアライメント方法
NL2017773B1 (en) * 2016-11-11 2018-05-24 Suss Microtec Lithography Gmbh Positioning device
US9983118B1 (en) * 2017-06-03 2018-05-29 Himax Technologies Limited Wafer holding apparatus
JP7080551B2 (ja) * 2017-12-18 2022-06-06 株式会社ディスコ 被加工物の加工方法
JP7234494B2 (ja) * 2018-01-19 2023-03-08 株式会社ニコン 接合装置および接合方法
JP6793828B2 (ja) * 2018-01-19 2020-12-02 株式会社アルバック ヒータベース及び処理装置
CN108527832B (zh) * 2018-04-18 2023-11-28 深圳市承熹机电设备有限公司 贴合方法及贴合机
KR101959040B1 (ko) * 2018-06-29 2019-07-04 주식회사 다이나테크 반도체 패키지의 웨이퍼 마운팅용 정전 척을 이용한 테이프 본딩 공정
KR102468794B1 (ko) 2018-07-06 2022-11-18 삼성전자주식회사 웨이퍼 본딩 장치 및 이를 이용한 웨이퍼 본딩 시스템
JP6935112B2 (ja) * 2018-07-19 2021-09-15 ボンドテック株式会社 基板接合装置
KR102648711B1 (ko) 2018-09-20 2024-03-20 삼성전자주식회사 기판 본딩 장치 및 그를 이용한 기판 본딩 방법
US10770422B2 (en) * 2018-12-29 2020-09-08 Micron Technology, Inc. Bond chucks having individually-controllable regions, and associated systems and methods
JP2022062290A (ja) * 2019-03-01 2022-04-20 株式会社ニコン 積層体形成装置および積層体形成方法
JP2019145811A (ja) * 2019-04-02 2019-08-29 エーファウ・グループ・エー・タルナー・ゲーエムベーハー 薄膜化基板の貼り合わせ方法
TWI708652B (zh) * 2019-08-15 2020-11-01 群翊工業股份有限公司 撐靠機構及夾緊裝置
US11328944B2 (en) * 2019-10-23 2022-05-10 Eugenus, Inc. Systems and methods of placing substrates in semiconductor manufacturing equipment
US20240047414A1 (en) * 2019-11-08 2024-02-08 Ev Group E. Thallner Gmbh Device and method for joining substrates
JP7471862B2 (ja) 2020-02-27 2024-04-22 キオクシア株式会社 貼合装置および貼合方法
JP7489473B2 (ja) * 2020-02-27 2024-05-23 アプライド マテリアルズ イタリア エス． アール． エル． 基板を支持するための支持デバイス、基板を処理する方法、及び半導体基板
JP7355687B2 (ja) 2020-03-19 2023-10-03 キオクシア株式会社 貼合装置および貼合方法
TWI748390B (zh) * 2020-03-25 2021-12-01 鴻勁精密股份有限公司 電子元件承置單元及其應用之承載裝置、作業設備
JP6861872B2 (ja) * 2020-05-01 2021-04-21 東京エレクトロン株式会社 接合装置および接合システム
TW202213614A (zh) * 2020-09-16 2022-04-01 力成科技股份有限公司 晶圓運送裝置
JP7068409B2 (ja) * 2020-09-23 2022-05-16 Ｔｏｗａ株式会社 切断装置及び切断品の製造方法
KR20220085137A (ko) * 2020-12-15 2022-06-22 삼성전자주식회사 복수개의 반도체 칩을 포함하는 반도체 패키지 및 이의 제조 방법
US20220216077A1 (en) * 2021-01-06 2022-07-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus for manufacturing semiconductor device and method of manufacturing semiconductor device
CN114420715A (zh) * 2021-12-15 2022-04-29 深圳市思坦科技有限公司 键合找平方法以及键合加工设备
TWI808793B (zh) * 2022-06-15 2023-07-11 印能科技股份有限公司 利用氣體充壓以抑制載板翹曲之排氣治具裝置及方法
TWI823702B (zh) * 2022-12-05 2023-11-21 斯託克精密科技股份有限公司 用以頂推電子基板之裝置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5129827A (en) * 1989-08-28 1992-07-14 Kabushiki Kaisha Toshiba Method for bonding semiconductor substrates
US20030081193A1 (en) * 2001-06-01 2003-05-01 White Donald L. Holder, system, and process for improving overlay in lithography
JP2005251972A (ja) 2004-03-04 2005-09-15 Nikon Corp ウェハ重ね合わせ方法及びウェハ重ね合わせ装置
US20090314420A1 (en) * 2007-04-26 2009-12-24 Honda Motor Co., Ltd. Laminating method and laminating apparatus
JP2011049450A (ja) * 2009-08-28 2011-03-10 Nikon Corp 位置合わせ装置、基板貼り合わせ装置および積層半導体装置の製造方法
JP2011071331A (ja) * 2009-09-25 2011-04-07 Nikon Corp 基板剥離方法及び基板剥離装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0766093A (ja) * 1993-08-23 1995-03-10 Sumitomo Sitix Corp 半導体ウエーハの貼り合わせ方法およびその装置
JPH0794675A (ja) * 1993-09-24 1995-04-07 Hitachi Ltd 半導体製造装置
BE1010361A6 (fr) * 1996-06-13 1998-07-07 Dev Ind D Applic Nouvelles S A Presse pour panneaux de grandes dimensions.
JP3947989B2 (ja) * 1998-10-21 2007-07-25 株式会社エンヤシステム マウント板へのウエ−ハ接着方法及び装置
WO2005054147A1 (ja) * 2003-12-02 2005-06-16 Bondtech Inc. 接合方法及びこの方法により作成されるデバイス並びに接合装置
JP4821091B2 (ja) * 2004-04-08 2011-11-24 株式会社ニコン ウェハの接合装置
JP5422901B2 (ja) * 2008-03-27 2014-02-19 株式会社ニコン 接合方法および接合装置
WO2010055730A1 (ja) * 2008-11-14 2010-05-20 東京エレクトロン株式会社 貼り合わせ装置及び貼り合わせ方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5129827A (en) * 1989-08-28 1992-07-14 Kabushiki Kaisha Toshiba Method for bonding semiconductor substrates
US20030081193A1 (en) * 2001-06-01 2003-05-01 White Donald L. Holder, system, and process for improving overlay in lithography
JP2005251972A (ja) 2004-03-04 2005-09-15 Nikon Corp ウェハ重ね合わせ方法及びウェハ重ね合わせ装置
US20090314420A1 (en) * 2007-04-26 2009-12-24 Honda Motor Co., Ltd. Laminating method and laminating apparatus
JP2011049450A (ja) * 2009-08-28 2011-03-10 Nikon Corp 位置合わせ装置、基板貼り合わせ装置および積層半導体装置の製造方法
JP2011071331A (ja) * 2009-09-25 2011-04-07 Nikon Corp 基板剥離方法及び基板剥離装置

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160148477A (ko) * 2015-06-16 2016-12-26 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 접합 장치, 접합 시스템, 접합 방법 및 컴퓨터 기억 매체
KR101639557B1 (ko) * 2016-04-20 2016-07-15 (주) 영호엔지니어링 엘씨디 패널 커브드 변환 시스템
KR20190018627A (ko) * 2016-06-16 2019-02-25 가부시키가이샤 니콘 적층 장치 및 적층 방법
KR20190027787A (ko) * 2016-07-12 2019-03-15 가부시키가이샤 니콘 적층 기판 제조 방법, 적층 기판 제조 장치, 적층 기판 제조 시스템, 및 기판 처리 장치
KR20220051033A (ko) * 2016-07-12 2022-04-25 가부시키가이샤 니콘 적층 기판 제조 방법, 적층 기판 제조 장치, 적층 기판 제조 시스템, 및 기판 처리 장치
KR20230078828A (ko) * 2016-07-12 2023-06-02 가부시키가이샤 니콘 적층 기판 제조 방법, 적층 기판 제조 장치, 적층 기판 제조 시스템, 및 기판 처리 장치
US11842905B2 (en) 2016-07-12 2023-12-12 Nikon Corporation Stacked substrate manufacturing method, stacked substrate manufacturing apparatus, stacked substrate manufacturing system, and substrate processing apparatus
KR20200036313A (ko) * 2018-09-28 2020-04-07 주식회사 씨엠 곡률 변동형 커브드 글라스 라미네이션 장치의 합착부
WO2023167440A1 (ko) * 2022-03-03 2023-09-07 피에스케이홀딩스 (주) 기판 처리 장치 및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR101952471B1 (ko) 2019-02-26
EP2704182B1 (en) 2018-01-03
WO2012147343A1 (ja) 2012-11-01
TWI564982B (zh) 2017-01-01
EP2704182A1 (en) 2014-03-05
JP5979135B2 (ja) 2016-08-24
EP2704182A4 (en) 2014-12-03
US20140072774A1 (en) 2014-03-13
JPWO2012147343A1 (ja) 2014-07-28
US9539800B2 (en) 2017-01-10
TW201304034A (zh) 2013-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20140038968A (ko) 기판 접합 장치, 기판 유지 장치, 기판 접합 방법, 기반 유지 방법, 적층 반도체 장치 및 중첩 기판
JP7494875B2 (ja) 基板重ね合わせ装置および基板処理方法
CN107706129B (zh) 接合装置和接合系统
JP5549343B2 (ja) 基板接合装置、基板ホルダ、基板接合方法、デバイスの製造方法および位置合わせ装置
JP6112016B2 (ja) 基板ホルダ及び基板貼り合わせ装置
KR20220051033A (ko) 적층 기판 제조 방법, 적층 기판 제조 장치, 적층 기판 제조 시스템, 및 기판 처리 장치
JP5754261B2 (ja) 基板貼り合わせ装置、基板貼り合わせ方法および積層半導体装置の製造方法
JP6135113B2 (ja) 基板貼合装置、基板貼合方法および基板貼合プログラム
TW201939659A (zh) 基板處理裝置及基板處理方法
JP5560590B2 (ja) 基板貼り合わせ装置
JP5593748B2 (ja) 位置合わせ装置、基板貼り合わせ装置および基板貼り合わせ方法
WO2020179716A1 (ja) 積層体形成装置および積層体形成方法
JP5487740B2 (ja) 重ね合わせ装置、位置合わせ装置、基板貼り合わせ装置および重ね合わせ方法
JP5481950B2 (ja) 重ね合わせ方法、重ね合わせ装置、位置合わせ装置および貼り合わせ装置
JP5970909B2 (ja) クランプ機構及び基板貼り合わせ装置
JP2011129777A (ja) 基板重ね合わせ装置及びデバイスの製造方法
JP2014222778A (ja) ステージ装置、基板貼り合わせ装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant