KR20140107431A - 기판 홀더 및 한 쌍의 기판 홀더 - Google Patents

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가부시키가이샤 니콘
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Abstract

기판을 유지하고, 상기 기판에 서로 겹쳐진 다른 기판과의 접합시에 가열되는 기판 홀더로서, 기판이 재치되는 재치부와, 재치부에 마련되며, 다른 부재로부터 지지되는 피지지부와, 가열시에 재치부와 피지지부와의 열팽창량의 차이에 의해서 생기는 응력에 의한 파손을 억제하는 억제부를 구비하며, 억제부는, 재치부와 피지지부와의 사이의 열팽창량의 차이를 흡수하는 흡수부를 가지고, 흡수부는, 열팽창량의 차이에 의한 재치부와 피지지부와의 상대 위치 어긋남을 허용하는 슬릿을 포함하는 기판 홀더이다.

Description

기판 홀더 및 한 쌍의 기판 홀더{SUBSTRATE HOLDER AND PAIR OF SUBSTRATE HOLDERS}
본 발명은, 기판 홀더, 한 쌍의 기판 홀더 및 기판 접합 장치에 관한 것이다.
기판 홀더에 유지된 상태에서 서로 겹쳐진 복수의 기판을 가열하여 기판끼리를 접합시키는 방법이 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).
[특허 문헌 1] 일본특허공개 2011－216833호 공보
그렇지만, 가열에 의해서 기판 홀더가 팽창하여 파손한다고 하는 과제가 있다.
본 발명의 제1 형태에서는, 기판을 유지하고, 상기 기판에 서로 겹쳐진 다른 기판과의 접합시에 가열되는 기판 홀더로서, 상기 기판이 재치(載置)되는 재치부와, 상기 재치부에 마련되며, 다른 부재로부터 지지되는 피(被)지지부와, 상기 가열시에 상기 재치부와 상기 피지지부와의 열팽창량의 차이에 의해서 생기는 응력에 의한 파손을 억제하는 억제부를 구비하는 기판 홀더를 제공한다.
본 발명의 제2 형태에서는, 복수의 기판을 사이에 끼워 유지하며, 상기 복수의 기판의 접합시에 가열되는 한 쌍의 기판 홀더로서, 상기 한 쌍의 기판 홀더의 각각은, 기판이 재치되는 재치부와, 상기 재치부에 마련되며, 다른 부재로부터 지지되는 피지지부와, 상기 가열시에 상기 재치부와 상기 피지지부와의 열팽창량의 차이에 의해서 생기는 응력에 의한 파손을 억제하는 억제부를 구비하는 한 쌍의 기판 홀더를 제공한다.
본 발명의 제3 형태에 대해서는, 본 발명의 제1 형태에 기재된 기판 홀더와, 상기 기판 홀더에 복수의 기판을 유지한 상태에서, 상기 복수의 기판을 접합시키는 접합부를 구비하는 기판 접합 장치가 제공된다.
또, 상기의 발명의 개요는, 본 발명의 필요한 특징 모두를 열거한 것은 아니다. 또, 이들 특징군의 서브 콤비네이션도 또, 발명이 될 수 있다.
본 발명에 따르면, 가열에 의해서 기판 홀더가 팽창하여 파손하는 것을 억제할 수 있다.
도 1은 기판 접합 장치(10)의 전체 구성도이다.
도 2는 기판 접합 장치(10)에 의한 접합 기판(95)의 접합 공정을 설명하는 도면이다.
도 3은 기판 접합 장치(10)에 의한 접합 기판(95)의 접합 공정을 설명하는 도면이다.
도 4는 기판 접합 장치(10)에 의한 접합 기판(95)의 접합 공정을 설명하는 도면이다.
도 5는 기판 접합 장치(10)에 의한 접합 기판(95)의 접합 공정을 설명하는 도면이다.
도 6은 기판 접합 장치(10)에 의한 접합 기판(95)의 접합 공정을 설명하는 도면이다.
도 7은 기판 접합 장치(10)에 의한 접합 기판(95)의 접합 공정을 설명하는 도면이다.
도 8은 일방의 기판 홀더(94)인 상부 기판 홀더(100)의 저면도이다.
도 9는 상부 기판 홀더(100)의 하부로부터 본 사시도이다.
도 10은 도 8의 점선 X로 둘러싸는 상부 흡수부(110)의 근방 영역의 확대 평면도이다.
도 11은 상부 연결부(112)의 일례를 설명하는 도 8의 X1－X1선을 따른 종단면도이다.
도 12는 타방의 기판 홀더(94)인 하부 기판 홀더(200)의 상면도이다.
도 13은 하부 기판 홀더(200)의 상부로부터 본 사시도이다.
도 14는 변경한 상부 기판 홀더(100)의 하면도이다.
도 15는 도 14의 상부 기판 홀더(100)와 대응하여 일부를 변경한 하부 기판 홀더(200)의 상면도이다.
도 16은 하부 체결부(248)의 일례를 설명하는 도 15의 X2－X2선을 따른 종단면도이다.
도 17은 하부 걸림부(250)의 일례를 설명하는 도 15의 X3－X3선을 따른 종단면도이다.
도 18은 다른 하부 걸림부(256)를 설명하는 도 15의 X3－X3선을 따른 종단면도이다.
도 19는 다른 하부 걸림부(258)를 설명하는 도 15의 X3－X3선을 따른 종단면도이다.
도 20은 변경한 상부 기판 홀더(100)의 하면도이다.
도 21은 도 20의 상부 기판 홀더(100)와 대응하여 일부를 변경한 하부 기판 홀더(200)의 상면도이다.
도 22는 하부 슬라이드 이동 연결부(272)의 일례를 설명하는 도 21의 X4－X4선을 따른 종단면도이다.
도 23은 다른 하부 슬라이드 이동 연결부(288)를 설명하는 도 21의 X4－X4선을 따른 종단면도이다.
도 24는 다른 하부 슬라이드 이동 연결부(290)를 설명하는 도 21의 X4－X4선을 따른 종단면도이다.
도 25는 도 24에 나타낸 하부 슬라이드 이동 연결부(290)의 일례를 설명하는 사시도이다.
도 26은 도 24에 나타낸 하부 슬라이드 이동 연결부(290)의 다른 예를 설명하는 사시도이다.
도 27은 변경한 상부 기판 홀더(100)의 하면도이다.
도 28은 도 27의 상부 기판 홀더(100)와 대응하여 일부를 변경한 하부 기판 홀더(200)의 상면도이다.
도 29는 상부 정전 패드(106) 및 프레임(146)과의 접속의 일례를 설명하는 종단면도이다.
도 30은 상부 재치부(102)와 상부 이부(耳部)(104)와의 지지 구조를 변경한 실시 형태를 설명하는 종단면도이다.
도 31은 1매의 기판 홀더(300)에 의해서 복수의 기판(90)을 끼우는 실시 형태를 설명하는 측면도이다.
도 32는 기판 홀더(300)의 평면도이다.
도 33은 1매의 기판 홀더(300)에 복수의 기판(90)을 끼우는 다른 예를 설명하는 측면도이다.
도 34는 1매의 기판 홀더(300)에 복수의 기판(90)을 끼우는 다른 예를 설명하는 측면도이다.
도 35는 1매의 기판 홀더(300)에 복수의 기판(90)을 끼우는 다른 예를 설명하는 측면도이다.
도 36은 1매의 기판 홀더(300)에 복수의 기판(90)을 끼우는 다른 예를 설명하는 측면도이다.
도 37은 피지지부의 다른 예를 설명하는 측면도이다.
도 38은 도 37에 나타낸 하부 재치부(368)와 상부 재치부(342)가 가열 가압 플레이트(348)에 재치된 상태를 설명하는 측면 단면도이다.
도 39는 로봇 암(352)에 하부 기판 홀더(400)가 반송되는 상태를 설명하는 사시도이다.
도 40은 도 39의 점선 Y로 둘러싸는 흡인부(354) 근방 영역의 확대 사시도이다.
도 41은 흡인부(354)를 설명하는 도 41의 X5－X5선을 따른 종단면도이다.
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 할 수 없다.
도 1은, 기판 접합 장치(10)의 전체 구성도이다. 기판 접합 장치(10)는, 2매의 기판(90, 90)을 접합시켜, 접합 기판(95)을 제조한다. 또, 기판 접합 장치(10)가, 한 번에 3매 이상의 기판(90)을 접합시켜, 접합 기판(95)을 제조해도 괜찮다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 기판 접합 장치(10)는, 대기 환경부(14)와, 진공 환경부(16)와, 제어부(18)를 구비한다.
대기 환경부(14)는, 환경 챔버(12)와, 복수의 기판 카세트(20)와, 기판 홀더 랙(rack, 22)과, 로봇 암(24)과, 프리 얼라이너(pre aligner, 26)와, 얼라이너(28)와, 로봇 암(30)을 가진다. 환경 챔버(12)는, 대기 환경부(14)를 둘러싸도록 형성되어 있다.
기판 카세트(20)는, 기판 접합 장치(10)에서 접합되는 기판(90)을 수용한다. 또, 기판 카세트(20)는, 기판 접합 장치(10)에서 접합된 접합 기판(95)을 수용한다. 기판 카세트(20)는, 환경 챔버(12)의 외면에 탈착 가능하게 장착되어 있다. 이것에 의해, 복수의 기판(90)을 기판 접합 장치(10)에 일괄하여 장전할 수 있다. 또, 복수 조(組)의 접합 기판(95)을 일괄하여 회수할 수 있다. 기판 접합 장치(10)에 의해서 접합되는 기판(90)은, 단체(單體)의 실리콘 웨이퍼, 화합물 반도체 웨이퍼, 유리 기판 등 외에, 그들에 소자, 회로, 단자 등이 형성되어 있어도 괜찮다. 또, 장전된 기판(90)이, 이미 복수의 웨이퍼가 적층된 접합 기판(95)이라도 괜찮다.
기판 홀더 랙(22)은, 한 쌍의 기판(90)이 서로 겹쳐친 서로 겹침 기판(92) 및 접합 기판(95)을 상하 방향으로부터 유지하는 복수 쌍의 기판 홀더(94)를 수용한다. 기판 홀더(94)는, 각 조(組)의 서로 겹침 기판(92) 및 접합 기판(95)의 2매의 기판(90)을 정전(靜電) 흡착에 의해 유지한다.
로봇 암(24)은, 환경 챔버(12)의 내부로서, 기판 카세트(20)의 근방에 배치되어 있다. 로봇 암(24)은, 기판 카세트(20)에 장전되어 있는 기판(90)을 프리 얼라이너(26)로 반송한다. 로봇 암(24)은, 프리 얼라이너(26)의 기판(90)을, 후술하는 얼라이너(28)의 이동 스테이지(38)에 재치(載置)된 기판 홀더(94)로 반송한다. 로봇 암(24)은, 접합된 후, 이동 스테이지(38)까지 반송된 접합 기판(95)을 기판 카세트(20) 중 어느 것인가로 반송한다.
프리 얼라이너(26)는, 환경 챔버(12)의 내부로서, 로봇 암(24)의 근방에 배치되어 있다. 프리 얼라이너(26)는, 얼라이너(28)에 기판(90)을 장전하는 경우에, 고정밀도인 이유로, 좁은 얼라이너(28)의 조정 범위에 각각의 기판(90)이 장전되도록, 개개의 기판(90)의 위치를 임시 맞춤한다. 이것에 의해, 얼라이너(28)에서의 기판(90)의 위치 결정이, 신속 또한 정확하게 할 수 있다.
얼라이너(28)는, 로봇 암(24)과 로봇 암(30)과의 사이에 배치되어 있다. 얼라이너(28)는, 프레임(34)과, 고정 스테이지(36)와, 이동 스테이지(38)와, 한 쌍의 셔터(40) 및 셔터(42)를 가진다. 또, 로봇 암(24 및 30)은, 반송부의 일례이다.
프레임(34)은, 고정 스테이지(36) 및 이동 스테이지(38)를 둘러싸도록 형성되어 있다. 프레임(34)의 기판 카세트(20)측의 면과, 진공 환경부(16)측의 면에는, 기판(90), 서로 겹침 기판(92) 및 접합 기판(95)을 반입 및 반출 가능하게, 개구가 형성되어 있다.
고정 스테이지(36)는, 프레임(34)의 내측으로서, 기판 카세트(20)의 근방에 고정되어 있다. 고정 스테이지(36)의 하면은, 기판(90)을 유지한 상태에서, 로봇 암(30)에 의해 이동 스테이지(38)로부터 반송되는 기판 홀더(94)를 진공 흡착한다.
이동 스테이지(38)는, 프레임(34)의 내측으로서, 진공 환경부(16)측에 배치되어 있다. 이동 스테이지(38)의 상면은, 기판(90) 및 기판 홀더(94)를 진공 흡착한다. 이동 스테이지(38)는, 프레임(34)의 내부를 수평 방향 및 연직 방향으로 이동한다. 이것에 의해, 이동 스테이지(38)가 이동하는 것에 의해서, 고정 스테이지(36)에 유지된 기판(90) 및 기판 홀더(94)와, 이동 스테이지(38)에 유지된 기판(90) 및 기판 홀더(94)가 위치 맞춤되어, 서로 겹쳐진다. 서로 겹친 기판(90)과 기판(90)은, 접착제에 의해서 가접합(假接合)해도 괜찮고, 플라즈마에 의해서 가접합해도 괜찮다.
셔터(40)는, 프레임(34)의 기판 카세트(20)측의 개구를 개폐한다. 셔터(42)는, 프레임(34)의 진공 환경부(16)측의 개구를 개폐한다. 프레임(34) 및 셔터(40, 42)에 의해 둘러싸인 영역은, 공기 조정기 등에 연통되어, 온도 관리된다. 이것에 의해, 기판(90)과 기판(90)과의 위치 맞춤의 정밀도가 향상한다.
로봇 암(30)은, 환경 챔버(12)의 내부로서, 진공 환경부(16)와 얼라이너(28)와의 사이에 배치되어 있다. 로봇 암(30)은, 기판 홀더 랙(22)에 수용되어 있는 기판 홀더(94)를 이동 스테이지(38)로 반송한다. 이동 스테이지(38)에 재치된 기판 홀더(94)는, 로봇 암(24)에 의해서 프리 얼라이너(26)로부터 반송된 기판(90)을 정전(靜電) 흡착에 의해 유지한다. 로봇 암(30)은, 이동 스테이지(38) 상(上)에 재치되며, 기판(90)을 유지하는 기판 홀더(94)를, 뒤집어 고정 스테이지(36)로 반송한다. 고정 스테이지(36)의 하면은, 로봇 암(30)에 의해서 반송된 기판 홀더(94)를 기판(90)과 함께 진공 흡착한다. 로봇 암(30)은, 이동 스테이지(38)에 의해서 위치 맞춤된 한 쌍의 기판(90)을 포함하는 서로 겹침 기판(92) 및 기판 홀더(94)를 진공 흡착하여, 진공 환경부(16)로 반송한다. 로봇 암(30)은, 접합 기판(95)을 진공 환경부(16)로부터 이동 스테이지(38)로 반송한다.
진공 환경부(16)는, 기판 접합 장치(10)의 접합 공정에서, 고온 또한 진공 상태로 설정된다. 진공 환경부(16)는, 로드 락실(load lock室, 48)과, 한 쌍의 액세스 도어(50) 및 게이트 밸브(52)와, 로봇 암(54)과, 3개의 수용실(55)과, 3개의 가열 가압 장치(56)와, 로봇 암(58)과, 냉각실(60)을 구비한다. 또, 가열 가압 장치(56)의 개수는, 3개로 한정되는 것은 아니고, 적절히 변경해도 좋다. 또, 로봇 암(54)은, 반송부의 일례이다.
로드 락실(48)은, 대기 환경부(14)와 진공 환경부(16)를 연결한다. 로드 락실(48)은, 진공 상태 및 대기압으로 설정할 수 있다. 로드 락실(48)의 대기 환경부(14)측 및 진공 환경부(16)측에는, 한 쌍의 기판 홀더(94)에 유지된 한 쌍의 기판(90)을 포함하는 서로 겹침 기판(92) 및 접합 기판(95)을 반송 가능하게 개구가 형성되어 있다.
액세스 도어(50)는, 로드 락실(48)의 대기 환경부(14)측의 개구를 개폐한다. 액세스 도어(50)는, 도시하지 않는 포트를 통해서 로드 락실(48)로 공기가 도입, 즉 대기 개방되어, 압력 게이지에 의해서 대기압과 로드 락실(48)의 기압이 동일하게 되었다고 확인된 후에 열린다. 이것에 의해, 로드 락실(48)이 대기 환경부(14)와 연통된다. 이 상태에서, 로봇 암(30)은, 로드 락실(48)과 얼라이너(28)와의 사이에서, 서로 겹침 기판(92) 및 접합 기판(95)을 반송한다.
게이트 밸브(52)는, 로드 락실(48)의 진공 환경부(16)측의 개구를 개폐한다. 게이트 밸브(52)가, 포트를 통해서 로드 락실(48)로부터 공기가 배기, 즉 진공 퍼지(purge)되어, 로봇 챔버(53)와 대략 동일 기압의 진공 상태가 되면, 열린다. 이것에 의해, 로드 락실(48)은, 진공 환경부(16)와 연통된다. 또, 접합 공정에서, 액세스 도어(50) 및 게이트 밸브(52)의 양쪽 모두가 개방 상태가 되지는 않는다.
로봇 암(54)은, 로봇 챔버(53)의 내부에 수용되어 있다. 로봇 암(54)은, 로봇 암(30)에 의해 로드 락실(48)로 반입된 서로 겹침 기판(92)을 어느 것인가의 가열 가압 장치(56)로 반입함과 동시에, 게이트 밸브(52)가 닫혀진다.
수용실(55)은, 중공 모양으로 형성되어 있다. 수용실(55)은, 게이트 밸브(57)를 매개로 하여 로봇 챔버(53)와 연결되어 있다. 게이트 밸브(57)는, 유지 보수시에 대기압으로 되돌린 수용실(55)을 씰링한다. 수용실(55)은, 가열 가압 장치(56)의 주요부를 수용하여 포위한다. 수용실(55)은, 서로 겹침 기판(92) 및 접합 기판(95)을 반입 및 반출하기 위해서, 게이트 밸브(57)를 개폐한다. 수용실(55)은, 서로 겹침 기판(92)이 반입된 후, 가열에 의한 발생 가스가 로봇 챔버(53)로 누설되는 것을 억제하기 위해서 게이트 밸브(57)를 닫아 밀폐된다. 서로 겹침 기판(92)의 가열 상태에서는, 수용실(55)이 진공 상태로 설정되어, 가열에 의한 열이 단열된다.
3개의 가열 가압 장치(56)는, 로봇 암(54)을 중심으로 하여 방사상으로 배치되어 있다. 이것에 의해, 3개의 가열 가압 장치(56)는, 로봇 암(54)을 각 가열 가압 장치(56)에 닿게 할 수 있다. 가열 가압 장치(56)는, 서로 겹침 기판(92)을 가열 및 가압 가능한 구성으로 되어 있다. 본 실시 형태에서, 가열 가압 장치(56)는, 서로 겹침 기판(92)을 유지하는 기판 홀더(94)를 가열 및 가압하는 것에 의해서, 서로 겹침 기판(92)을 가압 및 가압한다. 가열 가압 장치(56)는, 로드 락실(48)로부터 반입된 서로 겹침 기판(92)을 접합시킬 수 있다.
로봇 암(58)은, 로봇 챔버(53)의 중심에 회동 가능하게 배치되어 있다. 이것에 의해, 로봇 암(58)은, 접합 기판(95)을 가열 가압 장치(56)로부터 냉각실(60)로 반송한다. 또, 로봇 암(58)은, 접합 기판(95)을 냉각실(60)로부터 로드 락실(48)로 반송할 수 있다.
냉각실(60)은, 냉각 기능을 가진다. 이것에 의해, 냉각실(60)은, 로봇 암(58)에 의해서 결합된 고온의 접합 기판(95)을 냉각할 수 있다. 또, 냉각실(60)은, 진공 상태로 설정 가능하게 구성되어 있다. 냉각실(60)은, 게이트 밸브(57)를 매개로 하여 로봇 챔버(53)와 연결되어 있다.
제어부(18)는, 기판 접합 장치(10)의 전체의 동작을 제어한다. 제어부(18)는, 기판 접합 장치(10)의 전원(電源) 투입, 각종 설정 등을 하는 경우에, 유저가 외부로부터 조작하는 조작부를 가진다. 게다가, 제어부(18)는, 외부와 온라인 접속되어 있다. 이것에 의해, 제어부(18)는, 반도체 공장의 호스트 컴퓨터의 레시피를 취득할 수 있음과 아울러, 공정 진척을 관리할 수 있다.
도 2 내지 도 7은, 기판 접합 장치(10)에 의한 접합 기판(95)의 접합 공정을 설명하는 도면이다. 접합 공정에서는, 먼저, 로봇 암(24)이, 기판 카세트(20) 중 어느 것으로부터 기판(90)을 프리 얼라이너(26)로 반송한다. 다음으로, 위치 결정 단계에서는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 로봇 암(30)이, 기판 홀더 랙(22)으로부터 기판 홀더(94)를 이동 스테이지(38)로 반송한다. 이동 스테이지(38)는, 기판 홀더(94)를 진공 흡착한다. 로봇 암(24)은, 프리 얼라이너(26)에 의해서 위치가 조정된 기판(90)을, 이동 스테이지(38)에 재치된 기판 홀더(94)의 상부로 반송한다.
다음으로, 도 3에 나타내는 바와 같이, 로봇 암(24)은, 기판 홀더(94) 상에 기판(90)을 재치한다. 기판 홀더(94)는, 재치된 기판(90)을 정전 흡착한다. 로봇 암(30)은, 기판(90)을 유지하는 기판 홀더(94)를 이동 스테이지(38)로부터 고정 스테이지(36)로 뒤집어 반송한다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 고정 스테이지(36)는, 기판(90)과 함께 기판 홀더(94)를 로봇 암(30)으로부터 받은 후, 기판 홀더(94)를 진공 흡착에 의해 유지한다.
다음으로, 동일한 동작에 의해서, 로봇 암(30)이 이동 스테이지(38)로 기판 홀더(94)를 반송한 후, 로봇 암(24)이 이동 스테이지(38) 상의 기판 홀더(94)로 기판(90)을 반송한다. 이것에 의해, 도 5에 나타내는 바와 같이, 이동 스테이지(38)는, 기판(90)을 상측으로 하여, 기판(90) 및 기판 홀더(94)를 유지함과 아울러, 고정 스테이지(36)는, 기판(90)을 하측으로 하여, 기판(90) 및 기판 홀더(94)를 유지한다. 셔터(40, 42)가 폐쇄 상태가 된 후, 이동 스테이지(38)는, 기판(90) 및 기판 홀더(94)를 유지하면서, 기판(90) 및 기판 홀더(94)를 유지하는 고정 스테이지(36)의 하부로 이동한다. 또, 이동 스테이지(38)는, 기판(90) 및 기판(90)에 마련된 복수의 마크의 위치를 관찰하여, 복수의 마크가 통계적으로 맞는 위치로 이동시킨다. 이것에 의해, 이동 스테이지(38)의 기판(90)과, 고정 스테이지(36)의 기판(90)이 서로 위치 결정된다.
다음으로, 도 6에 나타내는 바와 같이, 이동 스테이지(38)가, 상부로 이동하여, 이동 스테이지(38)의 기판(90)의 상면과 고정 스테이지(36)의 기판(90)의 하면이 합쳐진다. 고정 스테이지(36)가 기판 홀더(94)의 진공 흡착을 해제한 후, 이동 스테이지(38)가 서로 겹침 기판(92)을 유지하는 기판 홀더(94)를 진공 흡착한 상태에서, 로봇 암(30)의 방향으로 이동한다.
다음으로, 반송 단계에서, 서로 위치 결정된 기판(90, 90)을 포함하는 서로 겹침 기판(92)이, 반송된다. 상세하게는, 액세스 도어(50)가 개방 상태가 되어, 로드 락실(48)과 대기 환경부(14)가 연통된다. 또, 게이트 밸브(52)는 폐쇄 상태이며, 로봇 챔버(53), 수용실(55), 냉각실(60)의 진공 상태는 유지되어 있다. 이 상태에서, 로봇 암(30)이, 이동 스테이지(38) 상(上)의 서로 겹침 기판(92)을 로드 락실(48)로 반송한다. 이 후, 액세스 도어(50)를 폐쇄 상태로 하여, 로드 락실(48)을 진공 퍼지한 후, 게이트 밸브(52)를 개방 상태로 하여, 로드 락실(48)이 대기 환경부(14)로부터 차단됨과 아울러, 진공 환경부(16)와 연통된다. 이 상태에서, 로봇 암(54)이, 서로 겹침 기판(92)을 로드 락실(48)로부터 가열 가압 장치(56)로 반입함과 동시에, 게이트 밸브(52)가 닫혀진다.
다음으로, 접합 단계에서, 가열 가압 장치(56)는, 서로 겹침 기판(92)을 결합 온도까지 가열한 후, 결합 온도를 유지하면서, 서로 겹침 기판(92)을 상하 방향으로부터 가압하여 접합한다. 이것에 의해, 서로 겹침 기판(92)의 기판(90, 90)이, 접합되어 접합 기판(95)이 된다. 이 후, 로봇 암(58)이, 접합 기판(95)을 냉각실(60)로 반입한다. 냉각실(60)은 접합 기판(95)을 냉각한다.
다음으로, 로드 락실(48)의 내부를 진공 퍼지한 후, 게이트 밸브(52)를 연다. 로봇 암(58)은 냉각된 접합 기판(95)을 기판 홀더(94)와 함께, 냉각실(60)로부터 로드 락실(48)로 반송한다.
다음으로, 로드 락실(48)을 대기 개방한 후, 액세스 도어(50)를 연다. 이 상태에서, 로봇 암(30)이, 접합 기판(95)을 로드 락실(48)로부터 이동 스테이지(38)로 반송한다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 이동 스테이지(38) 상에서, 로봇 암(30)에 의해, 접합 기판(95)이 기판 홀더(94)로부터 분리된다. 이 후, 로봇 암(24)이, 접합 기판(95)을 기판 카세트(20) 중 어느 것인가로 반출한다. 이것에 의해, 기판 접합 장치(10)에 의한 접합 공정이 종료하여, 접합 기판(95)이 완성한다. 이 후, 개편화(個片化) 단계에서, 도 7에 나타내는 점선을 따라서, 접합 기판(95)이 개편화되어 적층 반도체 장치(96)가 완성한다.
도 8은, 일방의 기판 홀더(94)인 상부 기판 홀더(100)의 저면도이다. 도 9는, 상부 기판 홀더(100)의 하부로부터 본 사시도이다. 도 9에 화살표로 나타내는 상하를 상하 방향으로 한다. 도 8 및 도 9에 나타내는 바와 같이, 상부 기판 홀더(100)는, 상부 재치부(102)와, 상부 이부(耳部)(104)와, 한 쌍의 상부 정전(靜電) 패드(106 및 107)와, 3개의 흡착부(108)와, 상부 급전(給電) 단자(120, 122)와, 복수 상부 흡수부(110)와, 복수의 상부 연결부(112)를 가진다. 상부 흡수부(110) 및 상부 연결부(112)는, 억제부 및 흡수부의 일례이며, 상부 이부(耳部)(104)는 피(被)지지부의 일례이다.
상부 재치부(102)는, 허용 응력이 120MPa이며, 열팽창 계수가 4.5×10－6/℃인 AlN로 이루어진다. AlN는, 세라믹의 일례이다. 상부 재치부(102)는, 기판(90)보다도 한 둘레 큰 대략 원판 모양으로 형성되어 있다. 상부 재치부(102)의 하면은, 평면 모양으로 형성되어 있다. 상부 재치부(102)의 하면은, 상부 이부(耳部)(104)보다도 하측으로 돌출하고 있다. 상부 재치부(102)의 중앙부의 하면은, 기판(90)이 재치되는 재치면으로서 기능을 한다.
상부 이부(耳部)(104)는, 반송시에 로봇 암(24, 30, 54, 58) 등에 의해서 지지된다. 상부 이부(耳部)(104)는, 링 모양으로 형성되어 있다. 상부 이부(耳部)(104)는, 원주 방향에서, 분할된 3개의 상부 이편(耳片) 부재(124)를 가진다. 각 상부 이편(耳片) 부재(124)는, 원주 방향을 따라서, 서로 이간하여 배치되어 있다. 즉, 인접하는 상부 이편(耳片) 부재(124)의 사이에는 간격이 형성되어 있다. 상부 이부(耳部)(104)의 내주는, 상부 재치부(102)의 외주와 대략 동일 형상으로 형성되어 있다. 상부 이부(耳部)(104)의 내주는, 상부 재치부(102)의 바깥 둘레 가장자리에 복수의 상부 연결부(112)에 의해서 연결되어 있다. 또, 상부 이부(耳部)(104)는, 로봇 암(24)을 대신하여 또는 이것에 더하여, 임시 받침대의 핀과 같은 다른 부재에 의해 지지되는데 이용되어도 괜찮다.
상부 이부(耳部)(104)의 외주에는, 복수의 노치(126)가 형성되어 있다. 노치(126)는, 복수의 기능을 가진다. 예를 들면, 노치(126)는, 상부 기판 홀더(100)와 후술하는 하부 기판 홀더를 이탈시키는 밀어 올림 핀이 통과된다. 노치(126)의 주변은, 고온 레이저로 가공되어 있다. 이것에 의해, 가압 후, 상온으로 되돌아온 상태에서, 압축 응력이 노치(126)의 주변에 작용한다. 이 결과, 압축 응력의 변형에 의한 일그러짐을 노치(126)에 의해서 흡수하여, 상부 이부(耳部)(104)의 파손을 억제할 수 있다. 또, 상부 이부(耳部)(104)의 외주에 더미(dummy) 노치(127)를 형성해도 좋다. 더미 노치(127)는, 노치(126)보다도 곡률을 크게 형성하거나, 개구를 크게 형성하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 더미 노치(127)가, 압축 응력을 흡수하여, 노치(126)가 응력에 의해서 변형하는 것을 보다 억제할 수 있다.
상부 정전 패드(106)는, 반원 형상으로 형성되어 있다. 상부 정전 패드(106, 107)는, 상부 재치부(102)의 내부에 매립되어 있다. 일방의 상부 정전 패드(106)는, 상부 재치부(102)의 중심을 사이에 두고, 타방의 상부 정전 패드(107)와 선대칭이 되도록 배치되어 있다. 상부 급전 단자(120, 122)는, 상부 이부(耳部)(104)의 외주부에 마련되어 있다. 상부 급전 단자(120, 122)는, 상부 이부(耳部)(104)의 상면 및 하면의 양면에 배치되어 있다. 상부 급전 단자(120, 122)는, 반송 중에 로봇 암(24, 30, 54, 58) 등에 전기적으로 접속되어, 전력이 공급된다. 상부 급전 단자(120)는, 일방의 상부 정전 패드(106)에 전력을 공급하여, 정(正)전하를 충전한다. 상부 급전 단자(122)는, 타방의 상부 정전 패드(107)에 전력을 공급하여 부(負)전하를 충전한다. 이것에 의해, 상부 정전 패드(106)는, 정전기력을 발생시켜, 기판(90)을 정전 흡착한다.
3개의 흡착부(108)는, 상부 재치부(102)의 외주측으로서, 상부 이부(耳部)(104)가 중단되어 있는 개소에 배치되어 있다. 3개의 흡착부(108)는, 원주 방향에서, 대략 120° 간격으로 배치되어 있다. 각 흡착부(108)는, 상부 연결 부재(114)와, 한 쌍의 흡착 부재(116)를 가진다. 상부 연결 부재(114)는, 평면에서 볼 때, 상부 재치부(102)의 원주 방향으로 길이가 긴 대략 장방형 모양으로 형성되어 있다. 상부 연결 부재(114)의 내주부는, 상부 재치부(102)의 외주부에 연결되어 있다. 한 쌍의 흡착 부재(116)는, 상부 연결 부재(114)의 양단에 마련되어 있다. 한 쌍의 흡착 부재(116)는, 영구 자석을 가진다.
도 10은, 도 8의 점선 X로 둘러싸는 상부 흡수부(110)의 근방 영역의 확대 평면도이다. 도 10에 나타내는 바와 같이, 상부 흡수부(110)는, 원주 방향을 따라서, 상부 이부(耳部)(104)의 복수 개소에 형성되어 있다. 상부 흡수부(110)에는, 상부 재치부(102)와 상부 이부(耳部)(104)와의 열팽창량의 차이에 의한 상대 위치 어긋남을 허용하는 복수의 슬릿(128)이 형성되어 있다. 1개의 상부 이부(耳部)(104)에 대해서, 2개의 상부 연결부(112)가 배치됨과 아울러, 2개의 상부 연결부(112)의 사이에 1개의 상부 흡수부(110)가 배치된다. 이것에 의해, 열에 의한 팽창ㆍ수축의 차이를 보다 확실하게 흡수할 수 있다.
각 슬릿(128)은, 상하 방향으로 상부 이부(耳部)(104)를 관통하고 있다. 각 슬릿(128)의 선단은, 응력을 완화할 수 있는 원형 모양으로 형성되어 있다. 각 상부 흡수부(110)에서, 상부 이부(耳部)(104)의 외주측으로부터 지름 방향으로 연장하는 슬릿(128)과, 상부 이부(耳部)(104)의 내주측으로부터 지름 방향으로 연장하는 슬릿(128)이, 교대로 형성되어 있다. 상부 이부(耳部)(104)가 화살표로 나타내는 원주 방향으로 팽창ㆍ수축하면, 상부 흡수부(110)가 원주 방향의 팽창ㆍ수축을 흡수하여, 상부 이부(耳部)(104)의 파손을 억제한다.
도 11은, 상부 연결부(112)의 일례를 설명하는 도 8의 X1－X1선을 따른 종단면도이다. 도 11에 나타내는 바와 같이, 상부 재치부(102)의 외주면과, 상부 이부(耳部)(104)의 내주면과의 사이에는, 지름 방향의 간극(130)이 형성되어 있다. 간극(130)은, 상부 재치부(102)와 상부 이부(耳部)(104)와의 사이의 열팽창량의 차이를 흡수하는 흡수부의 일례이며, 열팽창량의 차이를 흡수하여 파손을 억제하는 억제부이기도 하다.
상부 재치부(102)의 외주부의 하측에는, 외주 박부(薄部)(132)가 형성되어 있다. 외주 박부(薄部)(132)는, 상부 재치부(102)의 외주의 둘레 전체에 걸쳐서 형성되어 있다. 외주 박부(薄部)(132)에는, 대경부(大徑部, 134)와, 소경부(小徑部, 136)가 형성되어 있다. 대경부(134) 및 소경부(136)는, 원주(圓柱) 형상의 구멍이다. 대경부(134)의 중심과 소경부(136)의 중심은, 일치한다. 대경부(134)는, 소경부(136)보다도 하측에 형성되어 있다. 대경부(134)의 하면은, 개구하고 있다. 소경부(136)의 상면은, 개구하고 있다. 대경부(134) 및 소경부(136)는, 연속하여 형성되어 있다. 따라서, 대경부(134)와 소경부(136)가 연결되는 부분에는, 계단부가 형성된다.
상부 이부(耳部)(104)의 내주부의 상측에는, 상부 재치부(102)의 바깥 둘레 가장자리를 지지하는 내주 박부(薄部)(140)가 형성되어 있다. 내주 박부(薄部)(140)는, 상부 이부(耳部)(104)의 내주의 전체에 걸쳐서 형성되어 있다. 내주 박부(薄部)(140)의 하면은, 외주 박부(薄部)(132)의 상면과 접한다. 내주 박부(薄部)(140)에는, 볼트 구멍(144)이 형성되어 있다. 볼트 구멍(144)은, 하측이 개구하고 있다. 볼트 구멍(144)은, 소경부(136)와 대향하는 위치에 형성되어 있다. 이것에 의해, 볼트 구멍(144)은, 소경부(136)와 연결된다. 상부 이부(耳部)(104)의 내주면과, 상부 재치부(102)의 외주면과의 사이에는, 간극이 형성되어 있다. 이것에 의해, 상부 이부(耳部)(104) 및 상부 기판 홀더(100)는, 서로 지름 방향으로 신축 및 이동할 수 있다.
상부 이부(耳部)(104)는, 도전성 금속의 일례인 Ti－6Al－4V로이루어지는 프레임(146)과, Al2O3로 이루어지는 세라믹막(膜, 148)을 가진다. 프레임(146)을 구성하는 Ti－6Al－4V의 허용 응력은, 460MPa로서, 상부 재치부(102)의 허용 응력보다도 크다. 프레임(146)을 구성하는 Ti－6Al－4V의 열팽창 계수는, 8.8×10－6/℃로서, 상부 재치부(102)의 열팽창 계수보다도 크다. 세라믹막(148)은, 프레임(146)의 표면 전체에 형성되어 있다. 세라믹막(148)은, 예를 들면, 프레임(146)을 세라믹 용사(溶射)하는 것에 의해서 형성된다.
상부 연결부(112)는, 상부 재치부(102)를 상부 이부(耳部)(104)에 대해서 지름 방향으로 이동 가능하게 가압하면서, 상부 재치부(102)와 상부 이부(耳部)(104)를 탄성을 가지고 연결한다. 상부 연결부(112)는, 세라믹제의 연결 볼트(152)와, 접시 스프링 와셔(154)와, 락 부재(156)를 가진다.
연결 볼트(152)는, 볼트 구멍(144)에 나사 결합한다. 연결 볼트(152)의 머리부의 직경은, 대경부(134)의 직경보다도 작고, 소경부(136)의 직경보다도 크다. 따라서, 연결 볼트(152)의 머리부는, 대경부(134)에 삽입할 수 있지만, 소경부(136)에는 삽입할 수 없다. 또, 연결 볼트(152)와, 대경부(134) 및 소경부와의 사이에는 간극이 형성된다. 이것에 의해, 상부 재치부(102)는, 상부 이부(耳部)(104)에 대해서 지름 방향으로 이동할 수 있다.
접시 스프링 와셔(154)는, 탄성 변형 가능한 재료에 의해서 구성되어 있다. 접시 스프링 와셔(154)는, 중공인 부분 원추 형상으로 형성되어 있다. 접시 스프링 와셔(154)는, 연결 볼트(152)의 머리부의 상면과 대경부(134)의 상면과의 사이에 마련된다. 이것에 의해, 접시 스프링 와셔(154)는, 연결 볼트(152)의 가압력을 상부 재치부(102)로 전달한다. 이 결과, 상부 재치부(102)가, 연결 볼트(152)와 상부 이부(耳部)(104)와의 사이에서, 접시 스프링 와셔(154)를 매개로 하여, 협지(挾持, 끼워 지지)된다. 이 상태에서는, 상부 재치부(102)의 하면은, 상부 이부(耳部)(104)의 하면보다도 하부에 위치한다.
락 부재(156)는, 연결 볼트(152)의 머리부와, 대경부(134)의 측벽과의 사이에 마련된다. 락 부재(156)는, 내열성이 있는 접착제 등의 탄성체이다. 락 부재(156)는, 탄성체이므로, 연결 볼트(152)의 회동을 락(lock)하면서, 연결 볼트(152)의 재치면을 따른 방향으로의 이동을 방해하지 않는다.
도 12는, 타방의 기판 홀더(94)인 하부 기판 홀더(200)의 상면도이다. 도 13은, 하부 기판 홀더(200)의 상부로부터 본 사시도이다. 도 13에 화살표로 나타내는 상하를 상하 방향으로 한다. 도 12 및 도 13에 나타내는 바와 같이, 하부 기판 홀더(200)는, 하부 재치부(202)와, 하부 이부(耳部)(耳部, 204)와, 한쌍의 하부 정전(靜電) 패드(206) 및 하부 정전 패드(207)와, 3개의 피흡착부(208, 208, 208)와, 하부 급전(給電) 단자(222, 224)와, 하부 흡수부(226)와, 하부 연결부(228)를 가진다. 하부 이부(耳部)(204)는, 상부 이부(耳部)(104)와 마찬가지로 피지지부의 일례이다.
하부 재치부(202)는, 기판(90)보다도 한 둘레 큰 대략 원판 모양으로 형성되어 있다. 하부 재치부(202)의 상면은, 평면 모양으로 형성되어 있다. 하부 재치부(202)의 상면은, 하부 이부(耳部)(204)보다도 상측으로 돌출하고 있다. 하부 재치부(202)의 중앙부의 상면은, 기판(90)이 재치되는 재치면으로서 기능을 한다.
하부 이부(耳部)(204)는, 반송시에 로봇 암(24, 30, 54, 58) 등에 의해서 지지된다. 하부 이부(耳部)(204)는, 링 모양으로 형성되어 있다. 하부 이부(耳部)(204)는, 원주 방향에서, 3개로 분할된 하부 이편(耳片) 부재(220)를 가진다. 각 하부 이편(耳片) 부재(220)는, 원주 방향을 따라서, 이간하여 배치되어 있다. 하부 이부(耳部)(204)의 내주는, 하부 재치부(202)의 외주와 대략 동일 형상으로 형성되어 있다. 하부 이부(耳部)(204)의 내주는, 하부 재치부(202)의 외주에 고정되어 있다. 하부 이부(耳部)(204)의 외주에는, 노치(126) 및 더미 노치(127)와 동일한 기능을 가지는 노치(210) 및 더미 노치(212)가 형성되어 있다.
하부 정전 패드(206)는, 반원 형상으로 형성되어 있다. 하부 정전 패드(206, 207)는, 하부 재치부(202)의 내부에 매립되어 있다. 일방의 하부 정전 패드(206)는, 하부 재치부(202)의 중심을 사이에 두고, 타방의 하부 정전 패드(207)와 선대칭이 되도록 배치되어 있다. 하부 급전 단자(222, 224)는, 하부 이부(耳部)(204)의 하면에 형성되어 있다. 일방의 하부 정전 패드(206)는, 하부 급전 단자(222)로부터 공급되는 전력에 의해서 부(負)로 대전(帶電)한다. 타방의 하부 정전 패드(207)는, 하부 급전 단자(224)로부터 공급되는 전력에 의해서 정(正)으로 대전(帶電)한다. 이것에 의해, 하부 정전 패드(206)는, 정전기력을 발생시켜, 기판(90)을 정전 흡착한다.
3개의 피흡착부(208)는, 하부 재치부(202)의 외주측으로서, 하부 이부(耳部)(204)가 중단되어 있는 개소에 배치되어 있다. 3개의 피흡착부(208)는, 원주 방향에서, 대략 120° 간격으로 배치되어 있다. 각 피흡착부(208)는, 하부 연결 부재(214)와, 하부 탄성 부재(216)와, 한 쌍의 피흡착 부재(218)를 가진다.
하부 연결 부재(214)는, 평면에서 볼 때, 대략 정방형 모양으로 형성되어 있다. 하부 연결 부재(214)의 내측 단부는, 하부 재치부(202)의 외주부에 연결되어 있다. 하부 탄성 부재(216)는, 탄성 변형 가능한 재료에 의해서 구성되어 있다. 하부 탄성 부재(216)는, 원주 방향으로 길이가 긴 장방형 모양으로 형성되어 있다. 하부 탄성 부재(216)의 중앙부는, 하부 연결 부재(214)에 연결되어 있다. 피흡착 부재(218)는, 자석에 흡착되는 재료, 예를 들면, 강자성체 재료를 포함한다. 한 쌍의 피흡착 부재(218)는, 하부 탄성 부재(216)의 양단의 하면에 배치되어 있다. 한 쌍의 피흡착 부재(218)는, 흡착 부재(116)와 대향하는 위치에 배치되어 있다. 이것에 의해, 상부 기판 홀더(100)의 하면과 하부 기판 홀더(200)의 상면이 대향한 상태로 근접하면, 피흡착 부재(218)는, 흡착 부재(116)에 자력에 의해서 흡착된다. 이것에 의해, 상부 기판 홀더(100) 및 하부 기판 홀더(200)에 의해서 기판(90, 90)이 유지된다. 이 기판 유지 상태에서는, 하부 탄성 부재(216)는 탄성 변형하여, 상부 기판 홀더(100) 및 하부 기판 홀더(200)로부터 기판(90, 90)에 작용하는 가압력을 적절히 조정한다.
하부 흡수부(226) 및 하부 연결부(228)는, 상부 흡수부(110) 및 상부 연결부(112)와 대략 동일한 구성을 가진다. 또, 상부 기판 홀더(100) 및 하부 기판 홀더(200)가 대향하여, 기판(90)을 유지한 상태에서는, 하부 연결부(228)는, 상부 연결부(112)와 대향한 위치가 된다.
다음으로, 상부 기판 홀더(100) 및 하부 기판 홀더(200)가 열에 의해서 팽창ㆍ수축한 경우에 대해 설명한다. 예를 들면, 가열 가압 장치(56)에서, 상부 기판 홀더(100) 및 하부 기판 홀더(200)가 가열되면, 상부 기판 홀더(100) 및 하부 기판 홀더(200)은 팽창한다. 그렇지만, 상부 기판 홀더(100)에서, 상부 재치부(102) 및 상부 이부(耳部)(104)는, 구성하는 재료가 다르므로, 허용 응력 및 팽창량이 다르다. 상부 재치부(102)보다도 허용 응력이 크고, 팽창량이 큰 상부 이부(耳部)(104)에는, 상부 흡수부(110)가 형성되어 있다. 그리고, 팽창이 큰 상부 이부(耳部)(104)에서, 상부 흡수부(110)가 그 팽창을 원주 방향의 변형에 의해서 흡수한다. 이것에 의해, 상부 흡수부(110)는, 상부 재치부(102)와 상부 이부(耳部)(104)와의 열팽창량의 차이를 흡수하여 저감시킨다. 이 결과, 상부 흡수부(110)의 슬릿(128)은, 상부 재치부(102)와 상부 이부(耳部)(104)와의 열팽창량의 차이에 의한 상부 재치부(102)와 상부 이부(耳部)(104)와의 상대 위치의 위치 어긋남을 허용한다. 게다가, 상부 이부(耳部)(104)는 허용 응력이 크기 때문에, 상부 흡수부(110)의 원주 방향의 변형에 의해서 파손하지 않는다. 이 결과, 상부 기판 홀더(100)의 파손을 억제할 수 있다.
또, 연결 볼트(152)와, 대경부(134) 및 소경부(136)와의 사이에는, 간극이 형성되어 있다. 게다가, 상부 이부(耳部)(104)의 내주면과, 상부 재치부(102)의 외주면과의 사이에는, 간극(130)이 형성되어 있다. 이것에 의해, 상부 연결부(112)의 근방에서, 내주 박부(薄部)(140)가 팽창하면, 접시 스프링 와셔(154)가 대경부(134)의 상면을 슬라이드 이동하면서, 내주 박부(薄部)(140)는 외주 박부(薄部)(132)에 대해서 상대 이동한다. 이 결과, 상부 연결부(112) 및 간극(130)이, 상부 이부(耳部)(104)의 열팽창을 흡수하여, 상부 기판 홀더(100)의 파손을 억제할 수 있다.
상부 이부(耳部)(104)의 열팽창 계수는, 상부 재치부(102)의 열팽창 계수보다도 크다. 이것에 의해, 가열 가압 장치(56)에서, 상부 이부(耳部)(104)보다도 공급되는 열량이 많아 온도가 높아지는 상부 재치부(102)와, 상부 이부(耳部)(104)와의 사이의 열팽창량의 차이를 저감할 수 있다.
또, 가열 가압 장치(56)에서의 접합 공정에서, 상부 이부(耳部)(104)에는, 냉각실(60)에서, 질소를 내뿜는 것이 바람직하다. 이 경우, 상부 재치부(102)의 외측은, 프레스기 등으로 덮는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 상부 재치부(102)의 내측은 기판(90)으로 덮이고, 외측이 프레스기로 덮여, 질소가 직접 상부 재치부(102)에 닿지 않으므로, 열팽창량의 차이를 저감할 수 있다. 또, 하부 기판 홀더(200)도 동일한 구성을 가지므로, 동일한 효과를 나타낼 수 있다.
다음으로, 상술한 상부 기판 홀더(100) 및 하부 기판 홀더(200)의 일부를 변경한 실시 형태에 대해 설명한다. 도 14는, 변경한 상부 기판 홀더(100)의 하면도이다. 도 14에서, 도 8과 공통의 요소에는 동일한 참조 번호를 부여하여 중복하는 설명을 생략한다. 도 14의 상부 기판 홀더(100)는, 상부 재치부(102)와, 3개로 분할된 상부 이부(耳部)(186)와, 3개의 흡착부(108)를 가진다. 3개로 분할된 상부 이부(耳部)(186)의 각각의 내주는, 2개의 상부 체결부(188)와 2개의 상부 걸림부(190)를 가진다. 2개의 상부 걸림부(190)는, 2개의 상부 체결부(188)를 사이에 두도록 원주 방향 외측에 마련된다. 상부 이부(耳部)(186)는, 2개의 상부 체결부(188)에 의해서 상부 재치부(102)의 외주에 체결됨과 아울러, 2개의 상부 걸림부(190)에 의해서, 상부 재치부(102)의 재치면에 수직이 되는 방향으로 걸린다.
도 15는, 도 14의 상부 기판 홀더(100)와 대응하여 일부를 변경한 하부 기판 홀더(200)의 상면도이다. 도 15에서, 도 12와 공통의 요소에는 동일 참조 번호를 부여하여 중복하는 설명을 생략한다. 도 15에 나타내는 바와 같이, 하부 기판 홀더(200)는, 하부 재치부(202)와, 3개로 분할된 하부 이부(耳部)(240)와, 3개의 피흡착부(208)를 가진다. 3개로 분할된 하부 이부(耳部)(240)의 내주는, 2개의 하부 체결부(248)와 2개의 하부 걸림부(250)를 가진다. 2개의 하부 걸림부(250)는, 2개의 하부 체결부(248)를 사이에 두도록 원주 방향 외측에 마련된다. 또, 하부 체결부(248)는, 상부 체결부(188)를 상하 반대로 한 구성과 동일하므로, 하부 체결부(248)를 이용하여 설명을 행하고, 상부 체결부(188)의 설명은 생략한다. 또, 하부 걸림부(250)는, 상부 걸림부(190)를 상하 반대로 한 구성과 동일하므로, 하부 걸림부(250)를 이용하여 설명을 행하고, 상부 걸림부(190)의 설명은 생략한다.
도 16은, 하부 체결부(248)의 일례를 설명하는 도 15의 X2－X2선을 따른 종단면도이다. 도 16에서, 도 11과 공통의 요소에는 동일 참조 번호를 부여하여 중복하는 설명을 생략한다. 도 16에 나타내는 바와 같이, 하부 재치부(202)의 외주부의 상측에는, 외주 박부(薄部)(254)가 형성되어 있다. 외주 박부(薄部)(254)에는, 대경부(134)와 소경부(136)로 이루어지는 구멍이 형성되어 있다. 하부 이부(耳部)(240)의 내주의 하측에는, 내주 박부(薄部)(252)가 형성되어 있다. 내주 박부(薄部)(252)에는, 볼트 구멍(144)이 형성되어 있다. 본 실시 형태에서는, 연결 볼트(152)가, 대경부(134)와 소경부(136)의 단차 부분에 직접 접하여, 하부 이부(耳部)(240)에 형성된 볼트 구멍(144)에 나사 결합한다. 하부 체결부(248)는, 하부 재치부(202)와 하부 이부(耳部)(240)를 하부 재치부(202)의 기판이 재치되는 재치면에 수직인 방향 및 재치면을 따른 방향으로 이동 불가능하게 체결한다.
도 17은, 하부 걸림부(250)의 일례를 설명하는 도 15의 X3－X3선을 따른 종단면도이다. 도 17에서, 다른 도면과 공통의 요소에는 동일 참조 번호를 부여하여 중복하는 설명을 생략한다. 도 17에 나타내는 바와 같이, 하부 걸림부(250)는, 하부 이부(耳部)(240)의 내주 박부(薄部)(252)가, 하부 재치부(202)의 외주 박부(薄部)(254)의 재치면에 수직인 방향에 대해서 하측으로 들어가 걸려 있다. 상술한 바와 같이, 하부 이부(耳部)(240)는, 반송시에 로봇 암(24, 30, 54, 58) 등에 의해서 지지된다. 로봇 암(24, 30, 54, 58) 등에 지지된 하부 이부(耳部)(240)는, 2개의 하부 체결부(248) 및 2개의 하부 걸림부(250)에 의해서 하부 재치부(202)를 지지한다. 하부 걸림부(250)는, 재치면을 따른 방향에는, 하부 이부(耳部)(240)의 열에 의한 팽창보다 큰 간극(130)을 가진다. 하부 이부(耳部)(240)는, 재치면에 대해서 슬라이드 이동하여 열에 의한 팽창을 흡수할 수 있다. 한편, 하부 걸림부(250)는, 내주 박부(薄部)(252)의 상면과, 외주 박부(薄部)(254)의 하면이 접하고 있으므로, 재치면에 수직인 방향으로는, 재치면에 대해서 이동이 규제된다.
로봇 암(24, 30, 54, 58) 등에 의해서 지지된 하부 이부(耳部)(240)는, 하부 재치부(202)를 2개의 하부 체결부(248) 및 2개의 하부 걸림부(250)의 4개소에서 지지할 수 있다. 하부 이부(耳部)(240)는, 4개소에서 하부 재치부(202)를 지지할 수 있으므로, 하부 재치부(202)의 외주 박부(薄部)(254) 및 하부 이부(耳部)(240)의 내주 박부(薄部)(252)의 휨을 억제할 수 있다. 그 결과, 하부 재치부(202)는, 기판(90)을 유지하는 위치를 바른 위치로 유지할 수 있다. 또, 하부 체결부(248)의 원주 방향 외측에 하부 걸림부(250)를 마련하고 있으므로, 하부 이부(耳部)(240)는, 열에 의해서 하부 이부(耳部)(240)가 팽창해도, 내주 박부(薄部)(252)가 재치면을 따라서 원주 방향 외측으로 슬라이드 이동하여 열에 의한 팽창을 흡수할 수 있다. 이와 같이, 하부 체결부(248) 및 하부 걸림부(250)를 구비하는 하부 기판 홀더(200)는, 로봇 암에 의한 반송시에, 외주 박부(薄部)(254) 및 내주 박부(薄部)(252)의 휨을 방지할 수 있음과 아울러, 하부 이부(耳部)(240)의 열팽창에 의한 파손을 억제할 수 있다.
도 18은, 다른 하부 걸림부(256)를 설명하는 도 15의 X3－X3선을 따른 종단면도이다. 도 18에서, 다른 도면과 공통의 요소에는 동일 참조 번호를 부여하여 중복하는 설명을 생략한다. 도 18에 나타내는 바와 같이, 하부 걸림부(256)를 구성하는 하부 재치부(202)의 외주는, 재치면에 수직인 방향에서의 중심부가 움푹 패인 오목부(260)를 가지고 있다. 한편, 하부 이부(耳部)(240)의 내주는, 재치면에 수직인 방향에서의 중심부가 볼록하게 된 볼록부(262)를 가지고 있으며, 양자는 상보적인 형상을 가지고 있다.
하부 이부(耳部)(240)의 볼록부(262)는, 하부 재치부(202)의 오목부(260)의 재치면에 수직인 방향에 대해서 중앙부로 들어가 걸려 있다. 하부 이부(耳部)(240)는, 간극(130)을 가지므로, 재치면을 따른 방향으로는 재치면에 대해서 슬라이드 이동할 수 있다. 한편, 하부 이부(耳部)(240)는, 볼록부(262)의 상면과, 오목부(260)의 상측 볼록부의 하면이 접하고 있으므로, 재치면에 수직인 방향으로는, 재치면에 대해서 이동이 규제된다. 이와 같이, 하부 이부(耳部)(240)는, 하부 재치부(202)를 2개의 하부 체결부(248) 및 2개의 하부 걸림부(256)의 4개소에서 지지할 수 있다. 따라서, 하부 체결부(248) 및 하부 걸림부(256)를 구비하는 하부 기판 홀더(200)는, 하부 걸림부(250)를 구비하는 하부 기판 홀더(200)와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
도 19는, 다른 하부 걸림부(258)를 설명하는 도 15의 X3－X3선을 따른 종단면도이다. 도 19에서, 다른 도면과 공통의 요소에는 동일 참조 번호를 부여하여 중복하는 설명을 생략한다. 도 19에 나타내는 바와 같이, 하부 걸림부(258)를 구성하는 하부 재치부(202)의 외주는, 재치면에 대해서 수직인 방향에서의 중심부가 볼록하게 된 볼록부(264)를 가지고 있다. 한편, 하부 이부(耳部)(240)의 내주는, 재치면에 대해서 수직인 방향에서의 중심부가 움푹 패인 오목부(266)를 가지고 있다. 하부 재치부(202)의 볼록부(264)는, 하부 이부(耳部)(240)의 오목부(260)에, 재치면에 수직인 방향에 대해서 중앙부로 들어가 걸려 있다. 즉, 하부 걸림부(256)에서의 하부 이부(耳部)(240)와 하부 재치부(202)가 가지는 형상이 각각 반대로 되어 있다. 이러한 하부 걸림부(258)를 구비하는 하부 기판 홀더(200)는, 하부 걸림부(250)를 구비하는 하부 기판 홀더(200)와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
다음으로, 상술한 상부 기판 홀더(100) 및 하부 기판 홀더(200)의 일부를 더변경한 실시 형태에 대해 설명한다. 도 20은, 변경한 상부 기판 홀더(100)의 하면도이다. 도 20에서, 다른 도면과 공통의 요소에는 동일 참조 번호를 부여하여 중복하는 설명을 생략한다. 도 20에 나타내는 바와 같이, 변경한 상부 기판 홀더(100)는, 상부 재치부(102)와, 3개로 분할된 상부 이부(耳部)(192)와, 3개의 흡착부(108)로 구성된다. 3개로 분할된 상부 이부(耳部)(192)는, 그 내주에서, 4개소에서 상부 재치부(102)와 연결하고 있으며, 내측 2개가 상부 체결부(194)이고, 원주 방향 외측의 2개가 상부 슬라이드 이동 연결부(196)이다. 또, 상부 체결부(194)는, 상부 체결부(188)와 동일 구성이므로 설명을 생략한다.
도 21은, 도 20의 상부 기판 홀더(100)와 대응하여 변경한 하부 기판 홀더(200)의 상면도이다. 도 21에서, 다른 도면과 공통의 요소에는 동일 참조 번호를 부여하여 중복하는 설명을 생략한다. 도 21에 나타내는 바와 같이, 변경한 하부 기판 홀더(200)는, 하부 재치부(202)와, 3개로 분할한 하부 이부(耳部)(268)와, 3개의 피흡착부(208)로 구성된다. 3개로 분할한 하부 이부(耳部)(268)는, 그 내주에서, 4개소에서 하부 재치부(202)와 연결하고 있으며, 내측 2개가 하부 체결부(270)이고, 원주 방향 외측의 2개가 하부 슬라이드 이동 연결부(272)이다. 또, 하부 체결부(270)는, 하부 체결부(248)와 동일 구성이므로 설명을 생략한다. 또, 하부 슬라이드 이동 연결부(272)는, 상부 슬라이드 이동 연결부(196)를 상하 반대로 한 구성과 동일하므로, 하부 슬라이드 이동 연결부(272)를 이용하여 설명을 행하고, 상부 슬라이드 이동 연결부(196)의 설명은 생략한다.
도 22는, 하부 슬라이드 이동 연결부(272)의 일례를 설명하는 도 21의 X4－X4선을 따른 종단면도이다. 도 22에서, 다른 도면과 공통의 요소에는 동일 참조 번호를 부여하여 중복하는 설명을 생략한다. 하부 재치부(202)의 외주부의 상측에는, 외주 박부(薄部)(280)가 형성되어 있다. 외주 박부(薄部)(280)에는, 대경부(134)와 소경부(136)로 이루어지는 구멍이 형성되어 있다. 하부 이부(耳部)(268)의 내주의 하측에는, 내주 박부(薄部)(278)가 형성되어 있다. 내주 박부(薄部)(278)에는, 볼트 구멍(144)이 형성되어 있다. 또, 도 22에 나타내는 바와 같이, 하부 재치부(202)의 외주면과, 하부 이부(耳部)(268)의 내주면과의 사이에는, 간극(130)이 형성되어 있다.
하부 슬라이드 이동 연결부(272)는, 하부 이부(耳部)(268)를 하부 재치부(202)를 향해서 지름 방향으로 이동 가능하게 가압하면서, 하부 재치부(202)와 하부 이부(耳部)(268)를 탄성을 가지고 연결한다. 하부 슬라이드 이동 연결부(272)는, 세라믹제의 연결 볼트(152)와, 접시 스프링 와셔(154)와, 락 부재(156)를 가진다.
연결 볼트(152)는, 볼트 구멍(144)에 나사 결합한다. 연결 볼트(152)와 대경부(134)와의 사이에는 간극(282)이 형성된다. 접시 스프링 와셔(154)는, 연결 볼트(152)의 머리부의 하면과 대경부(134)의 하면과의 사이에 마련된다. 이것에 의해, 접시 스프링 와셔(154)는, 연결 볼트(152)의 가압력을 상부 재치부(102)로 전달한다. 이 결과, 하부 이부(耳部)(268)와 하부 재치부(202)는, 접시 스프링 와셔(154)를 매개로 하여, 재치면에 수직인 방향으로 연결된다.
연결 볼트(152)와 소경부(136)와의 사이에는 간극(286)이 형성된다. 간극(282), 간극(286), 및 하부 이부(耳部)(268)의 내주면과 상부 재치부(102)의 외주면과의 간극(130)의 크기는, 하부 이부(耳部)(240)의 열에 의한 팽창보다 크다. 해당 간극에 의해, 하부 이부(耳部)(268)는, 접시 스프링 와셔(154)의 가압력에 저항하여 재치면을 따른 방향으로, 재치면에 대해서 슬라이드 이동할 수 있다.
하부 이부(耳部)(268)는, 하부 재치부(202)를 2개의 하부 체결부(270) 및 2개의 하부 슬라이드 이동 연결부(272)의 4개소에서 지지할 수 있으므로, 하부 재치부(202)의 외주 박부(薄部)(280) 및 하부 이부(耳部)(268)의 내주 박부(薄部)(278)의 휨을 억제할 수 있다. 그 결과, 하부 재치부(202)는, 기판(90)을 유지하는 위치를 바른 위치로 유지할 수 있다. 또, 하부 체결부(270)의 원주 방향 외측에 하부 슬라이드 이동 연결부(272)를 마련하고 있으므로, 하부 이부(耳部)(268)는, 내주 박부(薄部)(252)는 재치면을 따라서 원주 방향 외측에 슬라이드 이동하여, 열에 의한 팽창을 흡수할 수 있다. 이와 같이, 하부 체결부(270) 및 하부 슬라이드 이동 연결부(272)를 구비하는 하부 기판 홀더(200)는, 로봇 암에 의한 반송시에서, 외주 박부(薄部)(280) 및 내주 박부(薄部)(278)의 휨을 억제할 수 있음과 아울러, 하부 이부(耳部)(268)의 열팽창에 의한 파손을 억제할 수 있다.
도 23은, 다른 하부 슬라이드 이동 연결부(288)를 설명하는 도 21의 X4－X4선을 따른 종단면도이다. 도 23에서, 다른 도면과 공통의 요소에는 동일 참조 번호를 부여하여 중복하는 설명을 생략한다. 도 23에 나타낸 바와 같이, 하부 슬라이드 이동 연결부(288)는, 연결 볼트(152)와, 너트 플레이트(292)와, 접시 스프링 와셔(154)와, 락 부재(156)를 가진다. 너트 플레이트(292)는, 대경부(294)와, 볼트 구멍(295)과, 소경부(296)를 가진다. 하부 재치부(202)의 외주 박부(薄部)(280)의 소경부(136)에 삽입된 연결 볼트(152)와 볼트 구멍(295)이 나사 결합하는 것에 의해, 연결 볼트(152)와 너트 플레이트(292)가 외주 박부(薄部)(280)에 연결된다. 하부 이부(耳部)(268)의 내주의 하측에는, 내주 박부(薄部)(278)가 형성된다. 내주 박부(薄部)(278)에는, 대경부(298)와 소경부(308)로 이루어지는 구멍이 동일 중심 위치에 마련되어 있다. 소경부(308)에 삽입한 너트 플레이트(292)의 소경부(296)와, 하부 재치부(202)의 소경부(136)에 삽입된 연결 볼트(152)를 체결하는 것에 의해, 너트 플레이트(292)의 대경부(294)와 하부 재치부(202)와의 사이에 내주 박부(薄部)(278)의 소경부(308)가 개재한다. 이것에 의해, 하부 재치부(202와 하부 이부(耳部)(268)는 연결된다.
너트 플레이트(292)의 소경부(296)의 상하 방향의 길이는, 내주 박부(薄部)(278)의 소경부(308)의 상하 방향의 길이보다 약간 길기 때문에, 너트 플레이트(292)의 대경부(294)의 상면과, 내주 박부(薄部)(278)의 소경부(308)의 하면과의 사이에는 미소한 간극(310)을 가진다. 또, 간극(310)은, 거터(gutter)의 일례이다. 너트 플레이트(292)의 소경부(296)의 지름은, 내주 박부(薄部)(278)의 소경부(308)보다 지름이 작으며, 양자 사이에는, 간극(312)을 가진다. 너트 플레이트(292)의 대경부(294)의 지름은, 내주 박부(薄部)(278)의 대경부(298)보다 지름이 작으며, 양자 사이에는, 간극(315)을 가진다. 또 하부 재치부의 외주면과, 하부 이부(耳部)(268)의 내주면과의 사이에는, 간극(130)이 형성되어 있다. 그리고, 간극(312), 간극(315) 및 간극(130)의 크기는 하부 이부(耳部)(268)의 열에 의한 팽창보다 크다.
하부 재치부(202)에 고정된 너트 플레이트(292)의 대경부(294)와 내주 박부(薄部)(278)의 소경부(308)와의 사이에는, 상하 방향에서, 미소한 간극(310)을 가지고 있다. 또, 하부 이부(耳部)(268)와 하부 재치부(202)는 원주 방향에 대해서, 간극(312)과, 간극(315)과, 간극(130)을 가진다. 이들 간극에 의해서, 하부 이부(耳部)(268)는, 상하 방향으로는 이동할 수 없지만, 재치면을 따른 방향으로 재치면에 대해서 슬라이드 이동할 수 있다.
하부 슬라이드 이동 연결부(288)를 구비하는 것에 의해서, 하부 이부(耳部)(268)는, 열에 의해서 팽창해도, 내주 박부(薄部)(278)는, 재치면을 따라서 원주 방향 외측으로 슬라이드 이동하여, 열에 의한 팽창을 흡수할 수 있다. 이와 같이, 하부 슬라이드 이동 연결부(288)를 마련하는 것에 의해, 하부 기판 홀더(200)는, 하부 슬라이드 이동 연결부(272)를 구비하는 하부 기판 홀더(200)와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
도 24는, 다른 하부 슬라이드 이동 연결부(290)를 설명하는 도 21의 X4－X4선을 따른 종단면도이다. 도 24에서, 다른 도면과 공통의 요소에는 동일 참조 번호를 부여하여 중복하는 설명을 생략한다. 도 24에 나타낸 바와 같이, 하부 슬라이드 이동 연결부(290)는, 연결 볼트(152)와, 너트 플레이트(292)와, 접시 스프링 와셔(154)와, 락 부재(156)를 가진다. 또, 하부 이부(耳部)(268)의 내주 박부(薄部)(278)는, 너트 플레이트(292)의 소경부(296)보다 약간 큰 지름을 가지는 관통 구멍(314)과, 관통 구멍(314) 주변에 마련된 슬릿(316)을 가진다. 너트 플레이트(292)의 소경부의 상하 방향의 길이는, 하부 이부(耳部)의 내주 박부(薄部)(278)의 두께보다도 약간 길게 하고 있으므로, 너트 플레이트(292)의 대경부(294)의 상면과, 내주 박부(薄部)(278)의 하면과의 사이에는, 미소한 간극(318)을 통해서 연결된다. 따라서, 하부 이부(耳部)(268)는, 상하 방향으로는 이동할 수 없지만, 관통 구멍(314)의 주위에 마련한 슬릿(316)에 의해 재치면을 따른 방향으로 재치면에 대해서 슬라이드 이동할 수 있다.
도 25는, 도 24에 나타낸 하부 슬라이드 이동 연결부(290)의 일례를 설명하는 사시도이다. 도 25에서, 다른 도면과 공통의 요소에는 동일 참조 번호를 부여하여 중복하는 설명을 생략한다. 도 25에 나타내는 바와 같이, 하부 이부(耳部)(268)의 내주 박부(薄部)(278)는, 관통 구멍(314)과, 슬릿(320)과, 2개의 선 모양 슬릿(322)을 가진다. 슬릿(320)은, 관통 구멍(314)을 하부 재치부(202)측 이외의 3면의 주위를 둘러싸는 슬릿이며, 관통 구멍(314)을 둘러싸도록 배치하고 있다. 또, 2개의 선 모양 슬릿(322)은, 슬릿(320)을 사이에 두도록, 하부 재치부(202)측 단부로부터 연장하도록 배치하고 있다.
도 26은, 도 24에 나타낸 하부 슬라이드 이동 연결부(290)의 다른 예를 설명하는 사시도이다. 도 26에서, 다른 도면과 공통의 요소에는 동일 참조 번호를 부여하여 중복하는 설명을 생략한다. 도 26에 나타내는 바와 같이, 하부 이부(耳部)(268)의 내주 박부(薄部)(278)는, 관통 구멍(314)과, 2개의 이중 반원 슬릿(324)과, 2개의 반원 슬릿(326)을 가진다. 이중 반원 슬릿(324)은, 동심으로서 지름이 다른 2개의 반원의 중앙을 연결한 슬릿이다. 이중 반원 슬릿(324)은, 2개의 반원으로 관통 구멍(314)을 둘러싸도록, 하부 재치부(202)측과, 그 반대측에 각각 배치하고 있다. 반원 슬릿(326)은, 이중 반원 슬릿의 2개의 반원의 사이로 연장하는 슬릿으로서, 2개의 이중 반원 슬릿(324)을 넘도록 배치하고 있다.
도 25, 도 26에 나타낸 하부 슬라이드 이동 연결부(290)는, 관통 구멍(314)의 주위에 복수의 슬릿을 가지고 있으며, 해당 슬릿에 의해 관통 구멍(314)은, 재치면을 따른 방향으로 이동할 수 있다. 또, 복수의 슬릿에 의한 이동량은, 하부 이부(耳部)(268)의 열에 의한 팽창보다 크다. 하부 이부(耳部)(268)는, 너트 플레이트(292)에 의해 하부 재치부에 대해서, 상하 방향으로는, 미소한 틈을 통해서 연결되어 있으므로, 하부 이부(耳部)(268)는, 상하 방향으로는 이동할 수 없지만, 재치면에 대해서 재치면을 따른 방향으로는 이동할 수 있다.
하부 슬라이드 이동 연결부(290)를 구비하는 것에 의해서, 하부 이부(耳部)(268)는, 열에 의해서 팽창해도 내주 박부(薄部)(278)는 재치면을 따라서 원주 방향 외측으로 이동하여 열에 의한 팽창을 흡수할 수 있다. 이와 같이, 하부 슬라이드 이동 연결부(290)를 마련하는 것에 의해서, 하부 기판 홀더(200)는, 하부 슬라이드 이동 연결부(272)를 구비하는 하부 기판 홀더(200)와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
다음으로, 상술한 상부 기판 홀더(100) 및 하부 기판 홀더(200)의 일부를 변경한 실시 형태에 대해 설명한다. 도 27은, 변경한 상부 기판 홀더(100)의 하면도이다. 도 27에서, 다른 도면과 공통의 요소에는 동일 참조 번호를 부여하여 중복하는 설명을 생략한다. 도 27에 나타내는 바와 같이, 상부 기판 홀더(100)에서는, 링모양의 상부 이부(耳部)(184)가, 분할되지 않고, 상부 재치부(102)의 외주의 둘레 전체에 걸쳐서 형성되어 있다.
상부 이부(耳部)(184)에는, 상부 탄성 부위(160)가 형성되어 있다. 상부 탄성 부위(160)는, 상부 이부(耳部)(184)의 4개소에 형성되어 있다. 상부 탄성 부위(160)는, 상부 이부(耳部)(184)의 다른 영역에 비해, 기판(90)의 면에 수직인 방향으로 탄성을 가진다. 따라서, 근접하는 2개 상부 탄성 부위(160)에 끼워지는 상부 변형 영역(162)은, 다른 영역보다도 상하 방향으로 변형하기 쉽다.
상부 기판 홀더(100)는, 2쌍의 상부 정전 흡착부(164, 166)를 가진다. 상부 정전 흡착부(164, 166)는 결합부의 일례이다. 상부 정전 흡착부(164, 166)는, 상부 이부(耳部)(184)의 상부 변형 영역(162)에 형성되어 있다. 한 쌍의 상부 정전 흡착부(164)는, 상부 급전 단자(120)와 전기적으로 접속되어 있다. 일방의 한 쌍 상부 정전 흡착부(164)는, 상부 급전 단자(120)로부터 공급되는 전력에 의해서, 정(正)으로 대전(帶電)한다. 타방의 한 쌍의 상부 정전 흡착부(164)는, 전기적으로 접속된 상부 급전 단자(122)로부터 공급되는 전력에 의해서, 부(負)로 대전(帶電)한다.
도 28은, 도 27의 상부 기판 홀더(100)와 대응하여 일부를 변경한 하부 기판 홀더(200)의 상면도이다. 도 28에서, 다른 도면과 공통의 요소에는 동일 참조 번호를 부여하여 중복하는 설명을 생략한다. 도 28에 나타내는 바와 같이, 하부 기판 홀더(200)에서는, 링 모양의 하부 이부(耳部)(284)가, 하부 재치부(202)의 외주의 둘레 전체에 걸쳐서 형성되어 있다.
하부 이부(耳部)(284)에는, 하부 탄성 부위(232)가 형성되어 있다. 근접하는 2개의 하부 탄성 부위(232)의 사이에는, 하부 변형 영역(234)이 형성되어 있다. 하부 탄성 부위(232) 및 하부 변형 영역(234)은, 상부 탄성 부위(160) 및 상부 변형 영역(162)과 동일한 구성이다.
하부 기판 홀더(200)는, 2쌍의 하부 정전 흡착부(236, 238)를 가진다. 하부 정전 흡착부(236, 238)는, 하부 이부(耳部)(284)의 하부 변형 영역(234)에 형성되어 있다. 하부 정전 흡착부(236)는, 기판(90)을 유지하는 상태에서, 상부 정전 흡착부(164)와 대향하는 위치에 배치되어 있다. 한 쌍의 하부 정전 흡착부(236)는, 하부 급전 단자(222)에 의해서 부(負)전하가 충전된다. 이것에 의해, 한 쌍의 하부 정전 흡착부(236)는, 대향하는 상부 정전 흡착부(164)와 다른 극(極)의 전하를 가지므로, 하부 정전 흡착부(236)와 상부 정전 흡착부(164)와의 사이에서 정전 흡착력이 발생한다. 한 쌍의 하부 정전 흡착부(238)는, 하부 급전 단자(224)에 의해서 정(正)전하가 충전된다. 이것에 의해, 하부 정전 흡착부(238)와 상부 정전 흡착부(166)와의 사이에 정전 흡착력이 발생한다. 이 결과, 상부 기판 홀더(100)와 하부 기판 홀더(200)가 서로 끌어당겨 결합하여, 한 쌍의 기판(90)이 유지된다.
여기서, 상부 이부(耳部)(184) 및 하부 이부(耳部)(284)에는, 각각 상부 탄성 부위(160) 및 하부 탄성 부위(232)가 형성되어 있다. 따라서, 하부 정전 흡착부(236, 238)와 상부 정전 흡착부(164, 166)가 서로 끌어당겨도, 상부 탄성 부위(160) 및 하부 탄성 부위(232)가 변형하므로, 상부 기판 홀더(100) 및 하부 기판 홀더(200)가 파손하는 것을 억제할 수 있다. 또, 상부 기판 홀더(100) 및 하부 기판 홀더(200)를 서로 결합하기 전의 상태에서는, 상부 정전 흡착부(164, 166) 및 하부 정전 흡착부(236, 238)는, 서로 반발하도록, 같은 극(極)의 전하를 충전해도 괜찮다.
도 29는, 상부 정전 패드(106) 및 프레임(146)과의 접속의 일례를 설명하는 종단면도이다. 도 29에서, 다른 도면과 공통의 요소에는 동일 참조 번호를 부여하여 중복하는 설명을 생략한다. 도 29는, 상부 재치부(102)의 외주부와 상부 이부(耳部)(104)의 내주부의 근방으로서, 지름 방향을 따른 종단면도이다. 상부 정전 패드(106)와 프레임(146)과의 사이에는, 접속 부재(170)가 마련되어 있다. 접속 부재(170)는, 상부 정전 패드(106)와 프레임(146)을 전기적으로 접속한다. 접속 부재(170)는, 프레임(146)과 일체화되어 있다. 접속 부재(170)는, 상부 정전 패드(106)에 대해서 상부 이부(耳部)(104)가 이동 가능하게 구부려져 있다. 프레임(146)의 표면 및 접속 부재(170)의 표면에는, 세라믹 용사(溶射)에 의해서 형성된 세라믹막(148)이 형성되어 있다.
도 30은, 상부 재치부(102)와 상부 이부(耳部)(104)와의 지지 구조를 변경한 실시 형태를 설명하는 종단면도이다. 도 30에서, 다른 도면과 공통의 요소에는 동일 참조 번호를 부여하여 중복하는 설명을 생략한다. 도 30에 나타내는 바와 같이, 상부 재치부(102)의 외주부의 상측에는, 외주 박부(薄部)(172)가 형성되어 있다. 외주 박부(薄部)(172)에는, 볼트 구멍(174)이 형성되어 있다. 상부 이부(耳部)(104)의 내주부의 하측에는, 내주 박부(薄部)(178)가 형성되어 있다. 내주 박부(薄部)(178)에는, 대경부(180)와, 소경부(182)가 형성되어 있다. 이 실시 형태에서는, 연결 볼트(152)가, 상부 재치부(102)에 형성된 볼트 구멍(174)에 나사 결합된다. 따라서, 상부 재치부(102)가, 상부 이부(耳部)(104)의 내주 가장자리를 지지한다. 또, 상부 연결부(112)는, 상부 이부(耳部)(104)를 상부 재치부(102)에 대해서 지름 방향으로 이동 가능하게 가압하면서, 상부 재치부(102)와 상부 이부(耳部)(104)를 연결한다.
도 31은, 1매의 기판 홀더(300)에 의해서 복수의 기판(90)을 끼우는 실시 형태를 설명하는 측면도이다. 도 32는, 기판 홀더(300)의 평면도이다. 도 31 및 도 32에 나타내는 바와 같이, 기판 홀더(300)는, 재치부(302)와, 이부(耳部)(304)를 가진다. 이부(耳部)(304)에는, 재치부(302)와의 열팽창량의 차이를 저감하는 상기 흡수부가 형성되어 있다. 재치부(302)에는, 한 쌍의 기판(90)을 끼우는 클램프부(306)가 마련되어 있다. 클램프부(306)는, 상하 방향의 둘레에, 퇴피(退避) 위치와 협지 위치와의 사이에서 회동 가능하게 마련되어 있다. 퇴피 위치란, 기판(90)을 재치부(302)의 상면으로 반송할 수 있도록 클램프부(306)가 퇴피한 위치이다. 협지 위치란, 클램프부(306)가 재치부(302)에 재치된 기판(90)의 상면을 가압하여, 재치부(302)와의 협동에 의해 기판(90)을 협지할 수 있는 위치이다. 이것에 의해, 기판(90)이 재치부(302)의 상면에 재치되면, 클램프부(306)가 퇴피 위치로부터 협지 위치로 회동한다. 이것에 의해, 클램프부(306)는, 기판(90)을 기판(90)에 서로 겹쳐진 기판(90)의 상면으로 밀어 붙일 수 있다. 클램프부(306)는, 기판(90)을 협지하여, 기판(90)과 기판(90)에 서로 겹친 다른 기판(90)과의 위치 어긋남을 방지할 수 있다.
도 33과 도 34는, 1매의 기판 홀더(300)에 의해서 복수의 기판(90)을 끼우는 다른 예를 설명하는 측면도이다. 도 33은, 한 쌍의 기판(90)을 핀(328)에 의해 협지하기 전의 상태를 나타내고 있다.
기판 홀더(300)는, 재치부(302)와, 이부(耳部)(304)를 가진다. 이부(耳部)(304)에는, 재치부(302)와의 열팽창량의 차이를 저감하는 상기 흡수부가 형성되어 있다. 재치부(302)에는, 한 쌍의 기판(90)을 끼우는 핀(328)이 끼워 넣어지는 오목부(330)가, 기판(90)을 재치하는 재치면의 외측에 2개 마련되어 있다. 재치면에 한 쌍의 기판(90)이 재치된 후, 핀(328)은, 오목부(330)에 끼워 넣어져 재치부(302)에 고정된다. 재치부(302)에 고정된 핀(328)은, 한 쌍의 기판(90)의 상면을 가압하여, 핀(328)과 재치부(302)에서 기판(90)을 협지한다. 이 상태를 나타낸 것이 도 34이다. 이와 같이, 핀(328)으로 한 쌍의 기판(90)을 협지하는 것에 의해서, 기판(90)과 기판(90)에 서로 겹친 다른 기판(90)과의 위치 어긋남을 방지할 수 있다.
도 35, 도 36은, 1매의 기판 홀더(300)에 복수의 기판(90)을 끼우는 다른 예를 설명하는 측면도이다. 기판 홀더(300)는, 도 33, 도 34에 나타낸 재치부(302), 및 이부(耳部)(304)와 동일하게, 재치부(302)에는, 핀(332)이 끼워 넣어져, 재치부(302)에 핀(332)을 고정하는 오목부(334)가 형성되어 있다. 이부(耳部)(304)에는, 재치부(302)와의 열팽창량의 차이를 저감하는 상기 흡수부가 형성되어 있다.
재치부(302)의 재치면에는, 한 쌍의 기판(90)이 재치되며, 한 쌍의 기판(90) 상(上)에 판 부재(336)가 덮인다. 또, 판 부재(336)는, 다른 부재의 일례이다. 이 상태를 나타낸 것이 도 35이다. 판 부재(336)에는, 관통 구멍(338)이 마련되어 있다. 핀(332)은, 판 부재(336)의 관통 구멍(338)을 통과하여, 재치부(302)에 마련된 오목부(334)에 끼워 넣어져 고정된다. 이 상태를 나타낸 것이 도 36이다. 이와 같이, 한 쌍의 기판(90)은, 판 부재(336)와 핀(332)에 의해 협지하여, 기판(90)과 기판(90)에 서로 겹친 다른 기판(90)과의 위치 어긋남을 방지할 수 있다.
도 35, 36에 나타낸 예에서는, 기판 홀더(300)는, 판 부재(336)와 핀(332)을 별도로 가지는 예를 이용하여 설명했지만, 판 부재(336)와 핀(332)이 일체로 되어 있어도 괜찮다. 또, 기판 홀더(300)는, 판 부재(336)를 가져도 괜찮다. 판 부재(336)는, 도 31에서 나타낸 클램프부와의 결합부를 가지고 있으며, 클램프부(306)는, 클램프부(306)와 판 부재(336)의 결합부를 결합시키는 것에 의해서, 한 쌍의 기판(90)을 억제해도 괜찮다. 또, 기판 홀더(300)는, 한 쌍의 기판(90)을 억제하는 판 부재(336) 대신에, 다른 기판 홀더(300)를 이용해도 괜찮다.
도 37은, 피지지부의 다른 예를 설명하는 측면도이다. 하부 재치부(368)는, 3개의 하부 족부(足部)(340)를 가진다. 또, 하부 족부(足部)(340)는, 피지지부의 일례이다. 하부 족부(足部)(340)는, 원추 형상을 상하 반대로 한 형상을 가진다. 3개의 하부 족부(足部)(340)는, 재치면 이외의 부분으로서, 하부 재치부(368)의 중심이 되는 점을 중심으로 대략 120° 간격으로, 하부 재치부(368)의 하면에 결합되어 있다.
한 쌍의 기판(90)은, 하부 재치부(368)와, 상부 재치부(342)에 의해서 협지된다. 또, 하부 재치부(368)와 상부 재치부(342)를 결합하는 흡착 구성은, 흡착부라도 괜찮고, 한 쌍의 클램프라도 괜찮으며, 한 쌍의 핀이라도 괜찮다. 한편, 로봇 암(344)에는, 하부 족부(足部)(340)를 통과시키는 원추 형상의 관통 구멍(346)을 가지고 있으며, 관통 구멍(346)에 하부 족부(足部)(340)가 꼭 끼이는 것에 의해, 로봇 암(344)은, 하부 족부(足部)(340)를 지지한다. 하부 재치부(368)는, 하부 족부(足部)(340)가 스페이서가 되어, 로봇 암(344)으로부터 이간한 상태에서 반송된다.
도 38은, 도 37에 나타낸 하부 재치부(368)와 상부 재치부(342)가 가열 가압 플레이트(348)에 재치된 상태를 설명하는 측면 단면도이다. 도 38에 나타내는 바와 같이, 가열 가압 플레이트(348)에는, 하부 족부(足部)(340)의 위치에 대응한 오목부(350)가 각각 마련되어 있으며, 그 형상은, 하부 족부(足部)(340)보다도 크기 때문에, 하부 족부(足部)(340)는, 완전히 오목부(350)로 들어간다. 즉, 하부 족부(足部)(340)는, 가열 가압 플레이트(348)에 의한 압력이 작용하는 영역 이외의 부분에 결합되어 있다. 하부 재치부(368)의 하면은, 가열 가압 플레이트(348)의 상면에 접한 상태에서, 가열 가압 플레이트(348) 상에 재치된다.
하부 족부(足部)(340)는, 열에 의해서 아래 방향으로 팽창하지만, 가열 가압 플레이트(348)의 오목부(350)와 하부 족부(足部)(340)와의 사이에 틈을 가지기 때문에, 그 틈에 의해서, 열에 의한 팽창을 흡수할 수 있다. 따라서, 하부 족부(足部)(340)는, 열에 의한 팽창으로 하부 족부(足部)(340)가 파손하지 않는다. 또, 로봇 암(344)과 하부 족부(足部)(340)와의 접촉면을, 하부 족부(足部)(340)의 형상에 대응한 경사면으로 할 수 있으므로, 로봇 암(344)의 접촉면으로의 먼지 등의 부착 및 하부 족부(足部)(340)로의 먼지 등의 부착을 경감할 수 있다.
도 39는, 로봇 암(352)에 하부 기판 홀더(400)가 반송되는 상태를 설명하는 사시도이다. 도 39에 나타내는 바와 같이, 로봇 암(352)은, 6개의 흡인부(354)를 가진다. 그리고 2개의 흡인부(354)에서, 세 개로 분할된 하부 이부(耳部)(358)를 흡인하여, 하부 기판 홀더(400)를 로봇 암(352) 상에 지지한다. 또, 로봇 암(352)은, 반송부의 일례이다.
도 40은, 도 39의 점선 Y로 둘러싸는 흡인부(354)의 근방 영역의 확대 사시도이다. 도 40에 나타내는 바와 같이, 흡인부(354)는, 흡인 패드(360)를 가진다. 흡인 패드(360)의 상면에는 오목부(372)가 형성되어 있으며, 오목부(372)의 저면에는 2개의 관통 구멍(356)이 마련되어 있다. 흡인 패드(360)의 위에 하부 이부(耳部)(358)가 재치되면, 오목부(372)가 하부 이부(耳部)(358)에 의해 덮개가 된 상태가 되어, 오목부(372)는 밀폐된다. 로봇 암(352)은, 밀폐된 오목부를 관통 구멍(356)을 통해서 감압하여, 하부 이부(耳部)(358)를 흡인 패드(360)에 밀착시킨다. 흡인 패드(360)는, 로봇 암(352)에 고정되어 있으므로, 로봇 암(352)은, 하부 이부(耳部)(358)를 로봇 암(352)에 흡인하여 고정한다.
도 41은, 흡인부(354)를 설명하는 도 40의 X5－X5선을 따른 종단면도이다. 도 41에 나타내는 바와 같이, 흡인부(354)는, 흡인 패드(360) 외에, 2개의 원통 부재(362)와, 2개의 벨로우즈(364)를 가진다.
로봇 암(352)은, 부압원(負壓源)과 접속한 2개의 구멍(374)이 마련되어 있다. 2개의 원통 부재(362)는, 흡인 패드(360)에 마련된 2개의 관통 구멍(356)에 상부로부터 삽입된다. 삽입된 원통 부재(362)는, 로봇 암(352)의 2개의 구멍(374)에도 감합(嵌合)하여, 로봇 암(352)에 대해서 상부 방향으로 이동 가능하게 고정된다. 원통 부재(362)는, 부압원(366)과 접속하여, 흡인 패드(360)의 오목부(372)를 감압한다.
흡인 패드(360)는, 로봇 암(352)의 상면 상(上)에 가압력을 가지는 2개의 벨로우즈(364)를 매개로 하여 지지된다. 2개의 원통 모양의 벨로우즈(364)는, 흡인 패드(360)와 로봇 암(352)과의 사이에, 원통 부재(362)의 주위를 둘러싸도록 배치된다. 벨로우즈(364)는, 흡인 패드(360)를 로봇 암(352)에 대해서 상부 방향으로 가압하여, 로봇 암(352)의 상면으로부터 상부 방향으로 이간하여 흡인 패드(360)를 지지한다.
흡인 패드(360)는, 벨로우즈(364)의 가압력에 의해서, 로봇 암(352)에 대해서, 상하 방향으로 이동할 수 있음과 아울러, 전후 좌우로 경사할 수 있다. 즉, 벨로우즈(364)는, 흡인 패드(360)를 경동(傾動)시키는 경동 기구의 일례이다. 흡인 패드(360)가 로봇 암(352)에 대해서, 상하 방향 및 전후 좌우로 경사할 수 있으므로, 하부 기판 홀더(400)의 재치면에 대해서도 상하 방향 및 전후 좌우로 경사할 수 있게 된다. 즉, 흡인부(354)는, 하부 기판 홀더(400)의 재치면에 대한 경사, 및 높이 중 적어도 일방을 변경할 수 있다. 또, 복수의 흡인 패드(360)의 각각에 벨로우즈(364)를 배치하고 있으므로, 복수의 흡인부(354)는, 재치면에 대한 경사 및 높이 중 적어도 일방이, 서로 독립하여 변경할 수 있다. 또, 경동 기구로 벨로우즈(364)를 이용하는 것에 의해, 하부 기판 홀더(400)가 로봇 암(352)에 재치되었을 때의 충격이 완화된다. 즉, 벨로우즈(364)는 충격 흡수 부재로서의 역할을 담당한다. 이것에 의해, 재치시의 충격에 의한 기판과 기판 홀더와의 사이의 어긋남, 또는, 기판 사이의 어긋남을 억제할 수 있다.
흡인부(354)는, 재치면에 대한 경사 및 높이를 변경할 수 있으므로, 하부 이부(耳部)(358)가, 재치면에 대해서 경사지거나, 단차가 생기거나 한 경우라도, 경사, 또는, 단차에 추종할 수 있다. 그 때문에, 흡인부(354)는, 하부 이부(耳部)(358)와의 사이에서, 틈을 생기게 하지 않는다. 흡인부(354)는, 하부 이부(耳部)(358)를 확실히 흡인하여, 로봇 암(352)의 면 위에 고정할 수 있다.
상술의 실시 형태에서는, 상부 재치부(102)와 상부 이부(耳部)(104)와의 사이에 흡수부를 마련했지만, 열팽창량의 차이에 의해서 생기는 응력에 의한 파손을 억제하는 억제부는 해당 흡수부에 한정되지 않는다. 다른 억제부의 예로서, 상부 이부(耳部)(104) 자체의 열팽창 계수가 상부 재치부(102)의 열팽창 계수보다도 큰 것에 의해서, 열팽창량의 차이에 의해서 생기는 응력에 의한 파손을 억제해도 괜찮다. 상부 재치부(102)의 열팽창 계수, 및, 상부 이부(耳部)(104)의 열팽창 계수는, 각 부재에서 일정하게 했지만, 각각의 열팽창 계수를 지름 방향을 따라서 변화시켜도 괜찮다. 예를 들면, 지름 방향을 따라서, 상부 재치부(102)의 열팽창 계수를 외측을 향해서 서서히 크게 해도 괜찮다. 또, 지름 방향을 따라서, 상부 이부(耳部)(104)의 열팽창 계수를 외측을 향해서 서서히 크게 해도 괜찮다. 상부 이부(耳部)(104)의 외주는, 측면으로부터도 방열하므로, 외주의 열팽창 계수를 크게 하는 것에 의해, 상부 이부(耳部)(104)의 내주와 외주와의 사이의 열팽창량의 차이를 저감할 수 있다. 또, 지름 방향에서, 상부 재치부(102)의 선(線)열팽창량, 및, 상부 이부(耳部)(104)의 선(線)열팽창량을 동일하게 해도 괜찮다. 이것에 의해, 상부 재치부(102)의 선(線)열팽창량, 및, 상부 이부(耳部)(104)의 선(線)열팽창량의 차이는 없게 된다. 예를 들면, 가열 가압 장치(56)에서, 상부 재치부(102)의 온도와, 상부 이부(耳部)(104)의 온도와의 차이로부터 각각의 선(線)열팽창량이 동일하게 되도록, 상부 재치부(102) 및 상부 이부(耳部)(104)의 열팽창 계수를 설정하면 좋다.
이상, 본 발명을 실시 형태를 이용하여 설명했지만, 본 발명의 기술적 범위는 상기 실시 형태에 기재한 범위로는 한정되지 않는다. 상기 실시 형태에, 다양한 변경 또는 개량을 가하는 것이 가능함은 당업자에게 분명하다. 그러한 변경 또는 개량을 가한 형태도 본 발명의 기술적 범위에 포함될 수 있는 것이, 청구의 범위의 기재로부터 분명하다.
청구의 범위, 명세서, 및 도면 중에서 나타낸 장치, 시스템, 프로그램, 및 방법에서의 동작, 순서, 스텝, 및 단계 등의 각 처리의 실행 순서는, 특별히 「보다 전에」,「앞서」등으로 명시하고 있지 않으며, 또, 전(前)처리의 출력을 후(後)처리에서 이용하지 않는 한, 임의의 순서로 실현될 수 있는 것에 유의해야 한다. 청구의 범위, 명세서, 및 도면 중의 동작 플로우에 관해서, 편의상 「먼저,」, 「다음으로,」등을 이용하여 설명했다고 해도, 이 순서로 실시하는 것이 필수인 것을 의미하는 것은 아니다.
10　기판 접합 장치 12　환경 챔버
14　대기 환경부 16　진공 환경부
18　제어부 20　기판 카세트
22　기판 홀더 랙 24　로봇 암
26　프리 얼라이너 28　얼라이너
30　로봇 암 34　프레임
36　고정 스테이지 38　이동 스테이지
40　셔터 42　셔터
48　로드 락실 50　액세스 도어
52　게이트 밸브 53　로봇 챔버
54　로봇 암 55　수용실
56　가열 가압 장치 57　게이트 밸브
58　로봇 암 60　냉각실
90　기판 92　서로 겹침 기판
94　기판 홀더 95　접합 기판
96　적층 반도체 장치　 100　상부 기판 홀더
102　상부 재치부 104　상부 이부(耳部)
106　상부 정전 패드 107　상부 정전 패드
108　흡착부 110　상부 흡수부
112　상부 연결부 114　상부 연결 부재
116　흡착 부재 120　상부 급전 단자
122　상부 급전 단자 124　상부 이편(耳片) 부재
126　노치 127　더미 노치
128　슬릿 130　간극
132　외주 박부(薄部) 134　대경부
136　소경부 140　내주 박부(薄部)
144　볼트 구멍 146　프레임
148　세라믹막 152　연결 볼트
154　접시 스프링 와셔 156　락 부재
160　상부 탄성 부위 162　상부 변형 영역
164　상부 정전 흡착부 166　상부 정전 흡착부
170　접속 부재 172　외주 박부(薄部)
174　볼트 구멍 178　내주 박부(薄部)
180　대경부 182　소경부
184　상부 이부(耳部) 186　상부 이부(耳部)
188　상부 체결부 190　상부 걸림부
192　상부 이부(耳部) 194　상부 체결부
196　상부 슬라이드 이동 연결부 200　하부 기판 홀더
202　하부 재치부 204　하부 이부(耳部)
206　하부 정전 패드 207　하부 정전 패드
208　피흡착부 210　노치
212　더미 노치 214　하부 연결 부재
216　하부 탄성 부재 218　피흡착 부재
220　하부 이편(耳片) 부재 222　하부 급전 단자
224　하부 급전 단자 226　하부 흡수부
228　하부 연결부 232　하부 탄성 부위
234　하부 변형 영역 236　하부 정전 흡착부
238　하부 정전 흡착부 240　하부 이부(耳部)
248　하부 체결부 250　하부 걸림부
252　내주 박부(薄部) 254　외주 박부(薄部)
256　하부 걸림부 258　하부 걸림부
260　오목부 262　볼록부
264　볼록부 266　오목부
268　하부 이부(耳部) 270　하부 체결부
272　하부 슬라이드 이동 연결부 278　내주 박부(薄部)
280　외주 박부(薄部) 282　간극
284　하부 이부(耳部) 286　간극
288　하부 슬라이드 이동 연결부
290　하부 슬라이드 이동 연결부
292　너트 플레이트 294　대경부
295　볼트 구멍 296　소경부
298　대경부 300　기판 홀더
302　재치부 304　이부(耳部)
306　클램프부 308　소경부
310　간극 312　간극
314　관통 구멍 315　간극
316　슬릿 318　간극
320　슬릿 322　선 모양 슬릿
324　이중 반원 슬릿 326　반원 슬릿
328　핀 330　오목부
332　핀 334　오목부
336　판 부재 338　관통 구멍
340　하부 족부(足部) 342　상부 재치부
344　로봇 암 346　관통 구멍
348　가열 가압 플레이트 350　오목부
352　로봇 암 354　흡인부
356　관통 구멍 358　하부 이부(耳部)
360　흡인 패드 362　원통 부재
364　벨로우즈 366　부압원
368　하부 재치부 372　오목부
374　구멍 400　하부 기판 홀더

Claims (37)

  1. 기판을 유지하고, 상기 기판에 서로 겹쳐진 다른 기판과의 접합시에 가열되는 기판 홀더로서,
    상기 기판이 재치(載置)되는 재치부와,
    상기 재치부에 마련되며, 다른 부재로부터 지지되는 피(被)지지부와,
    상기 가열시에 상기 재치부와 상기 피지지부와의 열팽창량의 차이에 의해서 생기는 응력에 의한 파손을 억제하는 억제부를 구비하는 기판 홀더.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 억제부는, 상기 재치부와 상기 피지지부와의 사이의 상기 열팽창량의 차이를 흡수하는 흡수부를 가지는 기판 홀더.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 흡수부는, 상기 열팽창량의 차이에 의한 상기 재치부와 상기 피지지부와의 상대 위치 어긋남을 허용하는 슬릿을 포함하는 기판 홀더.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 피지지부는 상기 재치부의 둘레 가장자리를 지지하고 있으며, 상기 흡수부는, 상기 재치부를 상기 피지지부에 대해서 지름 방향으로 이동 가능하게 가압하고 있는 기판 홀더.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 재치부는 상기 피지지부의 둘레 가장자리에 연결되어 있으며, 상기 흡수부는, 상기 재치부를 상기 피지지부에 대해서 지름 방향으로 이동 가능하게 가압하고 있는 기판 홀더.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 흡수부는, 상기 재치부와 상기 피지지부를 탄성을 가지고 연결하고 있는 기판 홀더.
  7. 청구항 2에 있어서,
    상기 흡수부는, 상기 재치부와 상기 피지지부와의 사이의 지름 방향의 간극을 포함하는 기판 홀더.
  8. 청구항 1 내지 7 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 재치부에 마련되며, 상기 재치부에 재치된 상기 기판과 상기 기판에 서로 겹쳐진 다른 기판과의 위치 어긋남을 방지하도록 상기 다른 기판을 상기 기판으로 밀어 붙이는 클램프부를 구비하는 기판 홀더.
  9. 청구항 1 내지 7 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 재치부에 마련되며, 상기 재치부와 다른 부재와의 사이에서 상기 기판을 끼우도록 상기 다른 부재에 결합되는 클램프부를 더 구비하는 기판 홀더.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 다른 부재는, 상기 기판에 서로 겹쳐지는 다른 기판을 유지하는 다른 기판 홀더인 기판 홀더.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 다른 부재는, 상기 기판에 서로 겹쳐지는 다른 기판 상(上)에 재치되며, 상기 클램프부에 결합하는 결합부를 가지는 판 부재인 기판 홀더.
  12. 청구항 1 내지 11 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 피지지부는, 복수의 이편(耳片) 부재를 가지며, 상기 복수의 이편(耳片) 부재는 서로 이간하여 상기 재치부의 둘레 가장자리에 연결되는 기판 홀더.
  13. 청구항 1 내지 12 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 재치부는 세라믹에 의해 형성되며, 상기 재치부에는 상기 기판을 유지하는 정전(靜電) 패드가 마련됨과 아울러, 상기 피지지부는 도전성 금속을 세라믹용사(溶射)하는 것에 의해 형성되고, 상기 정전 패드와 상기 피지지부는 전기적으로 접속되는 기판 홀더.
  14. 청구항 1 내지 13 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 피지지부는, 상기 기판의 면에 수직인 방향으로 탄성을 가지며, 다른 기판 홀더와의 사이에 상기 기판을 끼우는 경우에 상기 다른 기판 홀더의 일부와 정전 흡착력으로 결합하는 결합부를 가지는 기판 홀더.
  15. 청구항 1 내지 14 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 억제부는, 상기 피지지부에서의, 상기 재치부의 열팽창 계수보다 큰 열팽창 계수를 가지는 부분인 기판 홀더.
  16. 청구항 1 내지 15 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 재치부의 열팽창 계수는, 지름 방향을 따라서 변화하는 기판 홀더.
  17. 청구항 1 내지 16 중 어느 하나의 항에 있어서,
    지름 방향에서, 상기 피지지부의 선(線)열팽창량은, 상기 재치부의 선(線)열팽창량과 동일한 기판 홀더.
  18. 청구항 1 내지 17 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 피지지부는, 상기 재치부의 상기 기판이 재치되는 재치면 이외의 부분에 결합되어 있는 기판 홀더.
  19. 청구항 1 내지 18 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 피지지부는, 상기 재치부에 재치된 상기 기판과 상기 기판에 서로 겹쳐진 다른 기판을 서로 가압하는 것에 의해 접합하는 경우에, 상기 재치부의 영역 중 가압시에 압력이 작용하는 영역 이외의 부분에 결합되어 있는 기판 홀더.
  20. 청구항 1 내지 19 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 피지지부는, 상기 기판이 재치되는 재치면을 따른 방향으로 상기 재치부에 대해서 슬라이드 이동 가능, 또한, 상기 재치면에 수직인 방향으로 상기 재치면에 대해서 이동이 규제되어, 연결되어 있는 기판 홀더.
  21. 청구항 20에 있어서,
    상기 피지지부 및 상기 재치부의 일방이 타방을 향하여, 상기 재치면에 수직인 방향으로 들어 있는 기판 홀더.
  22. 청구항 20에 있어서,
    상기 피지지부와 상기 재치부는 접시 스프링을 매개로 하여 상기 재치면에 수직인 방향으로 체결되어 있는 기판 홀더.
  23. 청구항 20에 있어서,
    상기 피지지부와 상기 재치부와의 상기 재치면에 수직인 방향의 거터(gutter)는, 상기 재치면을 따른 방향의 거터(gutter) 보다도 작은 기판 홀더.
  24. 청구항 20에 있어서,
    상기 피지지부 및 상기 재치부의 적어도 일방에, 상기 재치면을 따른 방향으로 탄성 변형하는 탄성 변형부를 마련하며, 상기 탄성 변형부를 매개로 하여 상기 피지지부와 상기 재치부가 상기 재치면에 수직인 방향으로 체결되어 있는 기판 홀더.
  25. 기판을 유지하는 기판 홀더로서,
    상기 기판이 재치되는 재치면을 가지는 재치부와,
    상기 재치부에 결합되며, 다른 부재로부터 지지되는 피지지부를 구비하는 기판 홀더.
  26. 복수의 기판을 사이에 끼워 유지하며, 상기 복수의 기판의 접합시에 가열되는 한 쌍의 기판 홀더로서,
    상기 한 쌍의 기판 홀더의 각각은,
    기판이 재치되는 재치부와,
    상기 재치부에 마련되며, 다른 부재로부터 지지되는 피지지부와,
    상기 가열시에 상기 재치부와 상기 피지지부와의 열팽창량의 차이에 의해서 생기는 응력에 의한 파손을 억제하는 억제부를 구비하는 한 쌍의 기판 홀더.
  27. 청구항 26에 있어서,
    상기 억제부는, 상기 재치부와 상기 피지지부와의 사이의 상기 열팽창량의 차이를 흡수하는 흡수부를 가지는 한 쌍의 기판 홀더.
  28. 청구항 26 또는 27에 있어서,
    상기 피지지부는 각각, 상기 기판의 면에 수직인 방향으로 탄성을 가지며, 정전 흡착력으로 서로 결합하는 결합부를 가지고,
    상기 결합부는, 상기 복수의 기판이 서로 겹쳐진 경우에 다른 극(極)의 전하가 충전되는 한 쌍의 기판 홀더.
  29. 청구항 26 내지 28 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 재치부와 상기 피지지부와의 연결부는, 상기 한 쌍의 기판 홀더를 대향시킨 상태에서 서로 오프셋(offset)한 위치에 있는 한 쌍의 기판 홀더.
  30. 청구항 26 내지 29 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 억제부는, 상기 피지지부에서의, 상기 재치부의 열팽창 계수보다 큰 열팽창 계수를 가지는 부분인 한 쌍의 기판 홀더.
  31. 청구항 1 내지 25 중 어느 하나의 항에 기재된 기판 홀더와,
    상기 기판 홀더에 복수의 기판을 유지한 상태에서, 상기 복수의 기판을 접합시키는 접합부를 구비하는 기판 접합 장치.
  32. 청구항 26 내지 30 중 어느 하나의 항에 기재된 한 쌍의 기판 홀더와,
    상기 한 쌍의 기판 홀더의 사이에 상기 복수의 기판을 유지한 상태에서, 상기 복수의 기판을 접합시키는 접합부를 구비하는 기판 접합 장치.
  33. 청구항 31에 있어서,
    상기 다른 부재는, 상기 기판 홀더를 반송하는 반송부를 포함하는 기판 접합 장치.
  34. 청구항 32에 있어서,
    상기 다른 부재는, 상기 한 쌍의 기판 홀더를 반송하는 반송부를 포함하는 기판 접합 장치.
  35. 청구항 33 또는 34에 있어서,
    상기 반송부는, 상기 피지지부를 흡인하는 흡인부를 가지는 기판 접합 장치.
  36. 청구항 35에 있어서,
    상기 흡인부는 상기 재치부의 상기 기판이 재치되는 재치면에 대한 경사 및 높이 중 적어도 일방이 가변인 기판 접합 장치.
  37. 청구항 35에 있어서,
    상기 흡인부는 복수 배치되며, 복수의 상기 흡인부는 상기 재치부의 상기 기판이 재치되는 재치면에 대한 경사 및 높이 중 적어도 일방이 서로 독립하여 가변인 기판 접합 장치.
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