KR20160062712A - Joining method, program, computer recording medium, joining apparatus and joining system - Google Patents

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슈헤이 마츠모토
다카히로 마스나가
마코토 츠키시마
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

The present invention is to test a state of a bonding process for a board and to properly perform the bonding process. A bonding method according to the present invention comprises the steps of: (step S11) making an upper wafer, which is hold and supported on a lower surface of an upper chuck, arranged to face a lower wafer, which is hold and supported on an upper surface of a lower chuck; (step S12) pressurizing the center of the upper wafer and the center of the lower wafer via a related actuator by lowering the actuator so as to come into contact with each other; (step S13) spreading the bonding between the upper wafer and the lower wafer from the center to an outer surface thereof, in a state in which the center of the upper wafer contacts the center of the lower wafer; (step S14) stopping the vacuumization of the outer surface of the upper wafer by the upper chuck; (step S15) and allowing the upper wafer and the lower wafer to be bonded. From step S11 to step S15, a state of a boding process is tested by detecting a current value of an operation unit of a first lower check transfer unit.

Description

접합 방법, 프로그램, 컴퓨터 기억 매체, 접합 장치 및 접합 시스템 {JOINING METHOD, PROGRAM, COMPUTER RECORDING MEDIUM, JOINING APPARATUS AND JOINING SYSTEM}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a joining method, a program, a computer storage medium, a joining apparatus and a joining system,

본 발명은 기판끼리를 접합하는 접합 방법, 프로그램, 컴퓨터 기억 매체, 접합 장치 및 접합 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a joining method for joining substrates together, a program, a computer storage medium, a joining apparatus and a joining system.

최근, 반도체 디바이스의 고집적화가 진행되고 있다. 고집적화한 복수의 반도체 디바이스를 수평면 내에서 배치하고, 이들 반도체 디바이스를 배선으로 접속하여 제품화하는 경우, 배선 길이가 증대되고, 그것에 의해 배선의 저항이 커지는 것, 또한 배선 지연이 커지는 것이 염려된다.In recent years, high integration of semiconductor devices has been progressing. In the case where a plurality of highly integrated semiconductor devices are arranged in a horizontal plane and these semiconductor devices are connected to each other by wiring, the wiring length is increased, thereby increasing the resistance of the wiring and increasing the wiring delay.

따라서, 반도체 디바이스를 3차원으로 적층하는 3차원 집적 기술을 사용하는 것이 제안되어 있다. 이 3차원 집적 기술에 있어서는, 예를 들어 특허문헌 1에 기재된 접합 장치를 사용하여, 2매의 반도체 웨이퍼(이하, 「웨이퍼」라고 함)의 접합이 행해진다. 예를 들어, 접합 장치는 2매의 웨이퍼를 상하에 배치한 상태(이하, 상측의 웨이퍼를 「상부 웨이퍼」라고 하고, 하측의 웨이퍼를 「하부 웨이퍼」라고 함)에서 수용하는 챔버와, 챔버 내에 설치되어, 상부 웨이퍼의 중심부를 가압하는 압동 핀과, 상부 웨이퍼의 외주를 지지함과 함께, 당해 상부 웨이퍼의 외주로부터 후퇴 가능한 스페이서를 갖고 있다. 이 접합 장치에서는 상부 웨이퍼를 스페이서로 지지한 상태에서, 압동 핀에 의해 상부 웨이퍼의 중심부를 가압하고, 당해 중심부를 하부 웨이퍼에 접촉시킨 후, 상부 웨이퍼를 지지하고 있는 스페이서를 후퇴시키고, 상부 웨이퍼의 전체면을 하부 웨이퍼의 전체면에 접촉시켜 접합한다.Therefore, it has been proposed to use a three-dimensional integration technique for stacking semiconductor devices three-dimensionally. In this three-dimensional integration technique, for example, bonding of two semiconductor wafers (hereinafter referred to as " wafers ") is performed using the bonding apparatus described in Patent Document 1. [ For example, the bonding apparatus includes a chamber in which two wafers are arranged on the upper and lower sides (hereinafter, the upper wafer is referred to as an "upper wafer" and the lower wafer is referred to as a "lower wafer" And a spacer which supports the outer periphery of the upper wafer and can be retracted from the outer periphery of the upper wafer. In this joining apparatus, in the state that the upper wafer is supported by the spacer, the central portion of the upper wafer is pressed by the pressing pin, and the central portion is brought into contact with the lower wafer. Thereafter, the spacer supporting the upper wafer is retreated, And the entire surface is brought into contact with the entire surface of the lower wafer.

또한, 특허문헌 2에는 2매의 웨이퍼의 접합을 행하는 접합 시스템이 개시되어 있다. 예를 들어, 접합 시스템은 웨이퍼의 접합되는 표면을 개질하는 표면 개질 장치(표면 활성화 장치)와, 당해 표면 개질 장치에서 개질된 웨이퍼의 표면을 친수화하는 표면 친수화 장치와, 당해 표면 친수화 장치에서 표면이 친수화된 웨이퍼끼리를 접합하는 접합 장치를 갖고 있다. 이 접합 시스템에서는 표면 개질 장치에 있어서 웨이퍼의 표면에 대해 플라즈마 처리를 행하여 당해 표면을 개질하고, 또한 표면 친수화 장치에 있어서 웨이퍼의 표면에 순수를 공급하여 당해 표면을 친수화한 후, 접합 장치에 있어서 웨이퍼끼리를 반데발스력 및 수소 결합(분자간력)에 의해 접합한다.In addition, Patent Document 2 discloses a bonding system for bonding two wafers. For example, the bonding system may include a surface modifying apparatus (surface activating apparatus) for modifying a bonded surface of a wafer, a surface hydrophilicizing apparatus for hydrophilizing the surface of the wafer modified by the surface modifying apparatus, And has a bonding apparatus for bonding the wafers to the surfaces of which have been hydrophilized. In this bonding system, the surface of the wafer is subjected to plasma treatment in the surface modifying apparatus to modify the surface of the wafer. Further, pure water is supplied to the surface of the wafer in the surface hydrophilizing apparatus to hydrophilize the surface, So that the wafers are bonded to each other by the van der Waals force and the hydrogen bonding (intermolecular force).

또한, 상기 접합 장치는 하면에 상부 웨이퍼를 보유 지지하는 상부 척과, 상부 척의 하방에 설치되어, 상면에 하부 웨이퍼를 보유 지지하는 하부 척과, 상부 척에 설치되어, 상부 웨이퍼의 일단부를 가압하는 압동 부재를 갖고 있다. 이 접합 장치에서는, 상부 척에 보유 지지된 상부 웨이퍼와 하부 척에 보유 지지된 하부 웨이퍼를 대향 배치한 상태에서, 압동 부재에 의해 상부 웨이퍼의 일단부와 하부 웨이퍼의 일단부를 가압하여 접촉시킨 후, 상부 웨이퍼의 일단부와 하부 웨이퍼의 일단부가 접촉한 상태에서, 상부 웨이퍼의 일단부로부터 타단부를 향해, 상부 웨이퍼와 하부 웨이퍼를 순차 접합한다.The joining apparatus comprises a lower chuck for holding an upper wafer on a lower surface thereof, a lower chuck provided below the upper chuck for supporting and holding a lower wafer on the upper surface thereof, a pushing member provided on the upper chuck for pressing one end of the upper wafer, . In this joining apparatus, the upper wafer held by the upper chuck and the lower wafer held by the lower chuck are opposed to each other, and one end of the upper wafer and one end of the lower wafer are pressed and brought into contact with each other by the pushing member, The upper wafer and the lower wafer are sequentially bonded from one end of the upper wafer to the other end in a state where one end of the upper wafer and one end of the lower wafer are in contact with each other.

일본 특허 출원 공개 제2004-207436호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-207436 일본 특허 출원 공개 제2011-187716호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-187716

상술한 특허문헌 1과 특허문헌 2의 어떤 접합 장치에서도, 웨이퍼의 접합 상태를 검사하는 것에 대해서는 고려되어 있지 않다. 또한, 이 접합 상태의 검사를 행하기 위해, 접합 장치의 외부에 별도 설치된 검사 장치를 사용하는 것도 생각된다. 그러나, 이러한 검사 장치를 별도 설치하기 위해서는 비용이 든다. 따라서, 종래의 웨이퍼끼리의 접합 처리에는 개선의 여지가 있었다.In any of the bonding apparatuses of Patent Document 1 and Patent Document 2 described above, examination of the bonding state of the wafer is not considered. It is also conceivable to use an inspection apparatus provided separately on the outside of the bonding apparatus to inspect the bonding state. However, it is costly to install such an inspection apparatus separately. Therefore, there has been room for improvement in the conventional joining treatment between wafers.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 기판의 접합 처리의 상태를 검사하여, 당해 접합 처리를 적절히 행하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to inspect the state of the bonding treatment of the substrate and properly perform the bonding treatment.

상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 기판끼리를 접합하는 접합 방법이며, 제1 보유 지지부의 하면에 보유 지지된 제1 기판과 제2 보유 지지부의 상면에 보유 지지된 제2 기판을 대향 배치하는 배치 공정과, 그 후, 상기 제1 보유 지지부에 설치되어, 제1 기판의 중심부를 가압하는 압동 부재를 하강시키고, 당해 압동 부재에 의해 제1 기판의 중심부와 제2 기판의 중심부를 가압하여 접촉시키는 가압 공정과, 그 후, 제1 기판의 중심부와 제2 기판의 중심부가 접촉한 상태에서, 제1 기판의 중심부로부터 외주부를 향해, 제1 기판과 제2 기판을 순차 접합하는 접합 공정을 갖고, 상기 가압 공정과 상기 접합 공정에 있어서, 상기 제2 보유 지지부를 연직 방향으로 이동시키는 이동 기구의 구동부에 가해지는 부하 또는 상기 제1 보유 지지부에 가해지는 부하를 검출하여, 접합 처리의 상태를 검사하는 것을 특징으로 하고 있다.In order to achieve the above object, the present invention provides a joining method for joining together substrates, wherein a first substrate held on a lower surface of a first holding portion and a second substrate held on an upper surface of a second holding portion are arranged to face each other And a pressing step of pressing the central portion of the first substrate and the central portion of the second substrate by the pushing member so as to lower the pressing member which is provided in the first holding portion and presses the central portion of the first substrate A bonding step of successively bonding the first substrate and the second substrate from the central portion of the first substrate toward the outer peripheral portion in a state in which the central portion of the first substrate and the central portion of the second substrate are in contact with each other And a load applied to a driving portion of a moving mechanism for moving the second holding portion in the vertical direction or a load applied to the first holding portion in the pressing step and the joining step Output to, and is characterized in that it checks the status of the joining process.

발명자들이 예의 검토한 결과, 상기 이동 기구의 구동부에 가해지는 부하 또는 상기 제1 보유 지지부에 가해지는 부하를 검출함으로써, 접합 처리의 상태를 검사할 수 있는 것을 발견하였다. 이 접합 처리의 상태에는, 예를 들어 기판의 접합 상태나 압동 부재에 가해지는 하중 등이 포함된다.As a result of intensive studies by the inventors, it has been found that the state of the bonding treatment can be checked by detecting the load applied to the driving unit of the moving mechanism or the load applied to the first supporting unit. The state of the bonding treatment includes, for example, a bonding state of the substrate, a load applied to the pushing member, and the like.

예를 들어, 접합 처리 전에는 제2 보유 지지부의 상면에 제2 기판이 보유 지지되어 있고, 구동부에는 소정의 부하가 가해져 있다. 그 후, 접합 처리가 완료되면, 제2 기판은 제1 기판측, 즉 상방으로 인장되므로, 구동부에 가해지는 부하는 작아진다. 따라서, 구동부에 가해지는 부하가, 상기 소정의 부하(역치)보다 작아지면, 기판의 접합 처리가 적절히 완료되었다고 판단할 수 있다. 또한, 제1 보유 지지부에 가해지는 부하를 기준으로 하는 경우, 당해 부하가 소정의 부하보다 커지면, 기판의 접합 처리가 적절히 완료되었다고 판단할 수 있다.For example, before the bonding process, the second substrate is held on the upper surface of the second holding portion, and a predetermined load is applied to the driving portion. Thereafter, when the bonding process is completed, the second substrate is pulled up toward the first substrate side, that is, upward, so that the load applied to the driving unit becomes small. Therefore, if the load applied to the driving unit becomes smaller than the predetermined load (threshold value), it can be determined that the bonding process of the substrate has been properly completed. In addition, when the load applied to the first holding portion is taken as a reference, it can be determined that the bonding process of the substrate is properly completed if the load is larger than the predetermined load.

이상과 같이 이동 기구의 구동부에 가해지는 부하 또는 제1 보유 지지부에 가해지는 부하를 검출하여, 접합 처리의 상태를 검사할 수 있다. 그렇게 하면, 예를 들어 접합 처리의 상태가 정상인 경우, 그대로의 처리 조건으로 접합 처리를 계속하면 된다. 한편, 접합 처리의 상태가 이상인 경우, 처리 조건을 보정하여 후속의 접합 처리를 행하면 된다. 따라서, 본 발명에 따르면, 기판의 접합 처리를 적절히 행할 수 있다.As described above, the load applied to the driving unit of the moving mechanism or the load applied to the first holding unit can be detected to check the state of the bonding process. In this case, for example, if the state of the joining processing is normal, the joining processing may be continued under the same processing conditions. On the other hand, when the state of the joining process is abnormal, the joining process may be performed by correcting the process conditions. Therefore, according to the present invention, the bonding treatment of the substrate can be suitably performed.

또한, 구동부에 가해지는 부하 또는 제1 보유 지지부에 가해지는 부하의 검출과 접합 처리의 상태 검사는 접합 처리가 행해지는 접합 장치 내에서 행할 수 있으므로, 검사를 위한 새로운 장치가 불필요하다. 따라서, 기판의 접합 처리를 효율적으로 행할 수 있다.Further, the detection of the load applied to the driving portion or the load applied to the first holding portion and the inspection of the state of the bonding process can be performed in the bonding apparatus in which the bonding process is performed, so that a new apparatus for inspection is unnecessary. Therefore, the bonding treatment of the substrate can be performed efficiently.

상기 가압 공정에 있어서의 상기 부하를 검출하여, 상기 압동 부재에 가해지는 하중을 검사해도 된다.The load in the pressurizing step may be detected and the load applied to the pushing member may be inspected.

상기 가압 공정에 있어서, 상기 부하가 소정의 허용 범위 내에 들어가도록, 상기 압동 부재에 가해지는 하중을 제어해도 된다.In the pressing step, the load applied to the pushing member may be controlled so that the load is within a predetermined allowable range.

상기 접합 공정에 있어서의 상기 부하를 검출하여, 기판의 접합 상태를 검사해도 된다.The load in the bonding step may be detected to check the bonding state of the substrate.

상기 제1 보유 지지부는 중심부로부터 외주부를 향해 복수의 영역으로 구획되고, 당해 영역마다 제1 기판의 진공화를 설정 가능하고, 상기 접합 공정에 있어서, 상기 부하가 소정의 역치에 도달했을 때, 상기 제1 보유 지지부에 있어서 외주부의 영역의 제1 기판의 진공화를 정지해도 된다.Wherein the first holding portion is divided into a plurality of regions from a central portion toward an outer peripheral portion, and the vacuum of the first substrate can be set for each of the regions, and in the bonding step, when the load reaches a predetermined threshold value, The vacuum of the first substrate in the region of the outer peripheral portion in the first holding portion may be stopped.

상기 접합 공정에 있어서의 상기 부하가 소정의 역치에 도달했을 때, 상기 이동 기구에 의해 상기 제2 보유 지지부를 상승시켜도 된다.And the second holding portion may be moved up by the moving mechanism when the load in the joining step reaches a predetermined threshold value.

상기 가압 공정과 상기 접합 공정에 있어서, 상기 구동부의 부하를 검출하는 경우, 당해 구동부의 부하는 전류값 또는 토크여도 된다.In the pressing step and the joining step, when the load of the driving part is detected, the load of the driving part may be a current value or a torque.

다른 관점에 의한 본 발명에 따르면, 상기 접합 방법을 접합 장치에 의해 실행시키도록, 당해 접합 장치를 제어하는 제어 장치의 컴퓨터상에서 동작하는 프로그램이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a program that operates on a computer of a control device that controls the joining device to execute the joining method by the joining device.

또 다른 관점에 의한 본 발명에 따르면, 상기 프로그램을 저장한 판독 가능한 컴퓨터 기억 매체가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a readable computer storage medium storing the program.

또 다른 관점에 의한 본 발명은 기판끼리를 접합하는 접합 장치이며, 하면에 제1 기판을 보유 지지하는 제1 보유 지지부와, 상기 제1 보유 지지부의 하방에 설치되어, 상면에 제2 기판을 보유 지지하는 제2 보유 지지부와, 상기 제1 보유 지지부에 설치되어, 제1 기판의 중심부를 가압하는 압동 부재와, 상기 제2 보유 지지부를 연직 방향으로 이동시키는 이동 기구와, 상기 이동 기구의 구동부에 가해지는 부하 또는 상기 제1 보유 지지부에 가해지는 부하를 검출하는 검출부와, 상기 제1 보유 지지부에 보유 지지된 제1 기판과 상기 제2 보유 지지부에 보유 지지된 제2 기판을 대향 배치하는 배치 공정과, 그 후, 상기 압동 부재를 하강시켜, 당해 압동 부재에 의해 제1 기판의 중심부와 제2 기판의 중심부를 가압하여 접촉시키는 가압 공정과, 그 후, 제1 기판의 중심부와 제2 기판의 중심부가 접촉한 상태에서, 제1 기판의 중심부로부터 외주부를 향해, 제1 기판과 제2 기판을 순차 접합하는 접합 공정을 행하고, 상기 가압 공정과 상기 접합 공정에 있어서, 상기 검출부에 의해 상기 부하를 검출하여, 접합 처리의 상태를 검사하도록, 상기 제1 보유 지지부, 상기 제2 보유 지지부, 상기 압동 부재, 상기 이동 기구 및 상기 검출부를 제어하는 제어부를 갖는 것을 특징으로 하고 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a joining apparatus for joining substrates together, the joining apparatus comprising: a first holding section for holding and supporting a first substrate on a lower surface; a second holding section provided below the first holding section, A pushing member provided on the first holding portion for pressing the center portion of the first substrate, a moving mechanism for moving the second holding portion in the vertical direction, and a driving mechanism for moving the moving mechanism A detecting section for detecting a load to be applied or a load to be applied to the first holding section; and a positioning step for positioning the first substrate held by the first holding section and the second substrate held by the second holding section to face each other A pressing step of lowering the pushing member to bring the center of the first substrate and the center of the second substrate into contact with each other by the pushing member, A bonding step of sequentially bonding the first substrate and the second substrate from the central portion of the first substrate toward the outer peripheral portion in a state in which the core portion of the core portion and the central portion of the second substrate are in contact with each other is performed, And a control section for controlling the first holding section, the second holding section, the pushing member, the moving mechanism, and the detecting section so as to detect the load by the detecting section and inspect the state of the joining process .

상기 제어부는 상기 가압 공정에 있어서의 상기 부하를 검출하여, 상기 압동 부재에 가해지는 하중을 검사해도 된다.The control unit may detect the load in the pressurizing step and check the load applied to the pushing member.

상기 제어부는 상기 가압 공정에 있어서, 상기 부하가 소정의 허용 범위 내에 들어가도록, 상기 압동 부재에 가해지는 하중을 제어하는 것을 특징으로 해도 된다.And the control unit may control the load applied to the pushing member so that the load is within a predetermined allowable range in the pressurizing step.

상기 제어부는 상기 접합 공정에 있어서의 상기 부하를 검출하여, 기판의 접합 상태를 검사해도 된다.The control unit may detect the load in the bonding step and check the bonding state of the substrate.

상기 제1 보유 지지부는 중심부로부터 외주부를 향해 복수의 영역으로 구획되고, 당해 영역마다 제1 기판의 진공화를 설정 가능하고, 상기 제어부는 상기 접합 공정에 있어서, 상기 부하가 소정의 역치에 도달했을 때, 상기 제1 보유 지지부에 있어서 외주부의 영역의 제1 기판의 진공화를 정지시켜도 된다.The first holding portion is divided into a plurality of regions from the central portion toward the outer peripheral portion, and the vacuuming of the first substrate can be set for each of the regions, and in the bonding step, the load reaches the predetermined threshold value The evacuation of the first substrate in the region of the outer peripheral portion in the first holding portion may be stopped.

상기 제어부는 상기 접합 공정에 있어서의 상기 부하가 소정의 역치에 도달했을 때, 상기 이동 기구에 의해 상기 제2 보유 지지부를 상승시켜도 된다.And the control section may elevate the second holding section by the moving mechanism when the load in the joining step reaches a predetermined threshold value.

상기 검출부가 상기 구동부의 부하를 검출하는 경우, 당해 구동부의 부하는 전류값 또는 토크여도 된다.When the detecting unit detects the load of the driving unit, the load of the driving unit may be a current value or a torque.

또 다른 관점에 의한 본 발명은 상기 접합 장치를 구비한 접합 시스템이며, 상기 접합 장치를 구비한 처리 스테이션과, 제1 기판, 제2 기판 또는 제1 기판과 제2 기판이 접합된 중합 기판을 각각 복수 보유 가능하고, 또한 상기 처리 스테이션에 대해 제1 기판, 제2 기판 또는 중합 기판을 반입출하는 반입출 스테이션을 구비하고, 상기 처리 스테이션은 제1 기판 또는 제2 기판의 접합되는 표면을 개질하는 표면 개질 장치와, 상기 표면 개질 장치에서 개질된 제1 기판 또는 제2 기판의 표면을 친수화하는 표면 친수화 장치와, 상기 표면 개질 장치, 상기 표면 친수화 장치 및 상기 접합 장치에 대해, 제1 기판, 제2 기판 또는 중합 기판을 반송하기 위한 반송 장치를 갖고, 상기 접합 장치에서는 상기 표면 친수화 장치에서 표면이 친수화된 제1 기판과 제2 기판을 접합하는 것을 특징으로 하고 있다.According to still another aspect of the present invention, there is provided a bonding system including the bonding apparatus, comprising: a processing station having the bonding apparatus; and a first substrate, a second substrate or a polymer substrate bonded with the first substrate and the second substrate, And a transfer station for transferring a first substrate, a second substrate, or a polymerized substrate to and from the processing station, the processing station comprising: A surface modification device, a surface hydrophilic device for hydrophilizing the surface of the first substrate or the second substrate modified in the surface modification device, and a second hydrophilic device for hydrophilizing the surface of the first substrate or the second substrate, And a transfer device for transferring the substrate, the second substrate, or the polymerized substrate, wherein the first substrate and the second substrate, the surface of which has been hydrophilized in the surface hydrophilic device, And wherein the summing.

본 발명에 따르면, 기판의 접합 처리의 상태를 검사하여, 당해 접합 처리를 적절하고, 또한 효율적으로 행할 수 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to check the state of the bonding treatment of the substrate, and to perform the bonding treatment appropriately and efficiently.

도 1은 본 실시 형태에 관한 접합 시스템의 구성의 개략을 도시하는 평면도.
도 2는 본 실시 형태에 관한 접합 시스템의 내부 구성의 개략을 도시하는 측면도.
도 3은 상부 웨이퍼와 하부 웨이퍼의 구성의 개략을 도시하는 측면도.
도 4는 접합 장치의 구성의 개략을 도시하는 횡단면도.
도 5는 접합 장치의 구성의 개략을 도시하는 종단면도.
도 6은 상부 척과 하부 척의 구성의 개략을 도시하는 종단면도.
도 7은 상부 척을 하방에서 본 평면도.
도 8은 하부 척을 상방에서 본 평면도.
도 9는 제1 하부 척 이동부의 구성의 개략을 도시하는 측면도.
도 10은 웨이퍼 접합 처리의 주된 공정을 도시하는 흐름도.
도 11은 상부 웨이퍼와 하부 웨이퍼를 대향 배치한 모습을 도시하는 설명도.
도 12는 상부 웨이퍼의 중심부와 하부 웨이퍼의 중심부를 가압하여 접촉시키는 모습을 도시하는 설명도.
도 13은 상부 웨이퍼와 하부 웨이퍼의 접합을 중심부로부터 외주부로 확산시키는 모습을 도시하는 설명도.
도 14는 상부 웨이퍼의 표면과 하부 웨이퍼의 표면을 접촉시킨 모습을 도시하는 설명도.
도 15는 상부 웨이퍼와 하부 웨이퍼가 접합된 모습을 도시하는 설명도.
도 16은 본 실시 형태에 있어서 구동부의 모터의 전류값의 경시적 변동을 나타낸 그래프.
도 17은 구동부의 모터의 전류값의 경시적 변동(실험 결과)을 나타낸 그래프.
도 18은 구동부의 모터의 전류값의 경시적 변동(실험 결과)을 나타낸 그래프.
도 19는 구동부의 모터의 전류값의 경시적 변동(실험 결과)을 나타낸 그래프.
도 20은 다른 실시 형태에 있어서 전류값이 역치보다 작아졌을 때, 하부 척을 상승시키는 모습을 도시하는 설명도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a plan view schematically showing the configuration of a bonding system according to the present embodiment. Fig.
Fig. 2 is a side view schematically showing the internal structure of the bonding system according to the embodiment; Fig.
3 is a side view schematically showing the configuration of the upper wafer and the lower wafer.
4 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a bonding apparatus;
5 is a longitudinal sectional view schematically showing a configuration of a bonding apparatus;
6 is a longitudinal sectional view schematically showing the configuration of the upper chuck and the lower chuck;
7 is a plan view of the upper chuck viewed from below.
8 is a plan view of the lower chuck viewed from above.
9 is a side view schematically showing the configuration of the first lower chuck moving portion.
10 is a flowchart showing a main process of the wafer bonding process.
11 is an explanatory view showing a state in which an upper wafer and a lower wafer are arranged opposite to each other;
12 is an explanatory view showing a state in which the central portion of the upper wafer and the central portion of the lower wafer are pressed and brought into contact with each other.
13 is an explanatory view showing a state in which the junction between the upper wafer and the lower wafer is diffused from the central portion to the outer peripheral portion;
14 is an explanatory view showing a state in which the surface of the upper wafer is in contact with the surface of the lower wafer.
15 is an explanatory view showing a state in which an upper wafer and a lower wafer are joined;
16 is a graph showing a temporal variation of the current value of the motor of the driving portion in this embodiment.
FIG. 17 is a graph showing a variation with time (experimental result) of the current value of the motor of the driving part. FIG.
FIG. 18 is a graph showing a variation with time (experimental result) of the current value of the motor of the driving part. FIG.
FIG. 19 is a graph showing a variation with time (experiment result) of the current value of the motor of the driving part. FIG.
FIG. 20 is an explanatory view showing a state in which the lower chuck is raised when the current value becomes smaller than the threshold value in another embodiment; FIG.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다. 도 1은 본 실시 형태에 관한 접합 시스템(1)의 구성의 개략을 도시하는 평면도이다. 도 2는 접합 시스템(1)의 내부 구성의 개략을 도시하는 측면도이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. 1 is a plan view schematically showing the configuration of the bonding system 1 according to the present embodiment. Fig. 2 is a side view showing an outline of the internal structure of the bonding system 1. Fig.

접합 시스템(1)에서는, 도 3에 도시한 바와 같이, 예를 들어 2매의 기판으로서의 웨이퍼(WU, WL)를 접합한다. 이하, 상측에 배치되는 웨이퍼를, 제1 기판으로서의 「상부 웨이퍼(WU)」라고 하고, 하측에 배치되는 웨이퍼를, 제2 기판으로서의 「하부 웨이퍼(WL)」라고 한다. 또한, 상부 웨이퍼(WU)가 접합되는 접합면을 「표면(WU1)」이라고 하고, 당해 표면(WU1)과 반대측의 면을 「이면(WU2)」이라고 한다. 마찬가지로, 하부 웨이퍼(WL)가 접합되는 접합면을 「표면(WL1)」이라고 하고, 당해 표면(WL1)과 반대측의 면을 「이면(WL2)」이라고 한다. 그리고, 접합 시스템(1)에서는 상부 웨이퍼(WU)와 하부 웨이퍼(WL)를 접합하고, 중합 기판으로서의 중합 웨이퍼(WT)를 형성한다.In the bonding system 1, as shown in Fig. 3, for example, wafers WU and W L as two substrates are bonded. Hereinafter, the wafer disposed on the upper side will be referred to as "upper wafer W U " as the first substrate, and the wafer disposed on the lower side will be referred to as "lower wafer W L " as the second substrate. In addition, the joint surfaces where the upper wafer (W U) bonded to as "surface (W U1)" is called, and the "if (W U2)", the surface opposite the surface with the art (W U1). Similarly, a bonding surface to which the lower wafer W L is bonded is referred to as a "surface W L1 ", and a surface opposite to the surface W L1 is referred to as a "back side (W L2 )". In the bonding system 1, the upper wafer W U and the lower wafer W L are joined together to form a polymerized wafer W T as a polymerized substrate.

접합 시스템(1)은, 도 1에 도시한 바와 같이, 예를 들어 외부와의 사이에서 복수의 웨이퍼(WU, WL), 복수의 중합 웨이퍼(WT)를 각각 수용 가능한 카세트(CU, CL, CT)가 반입출되는 반입출 스테이션(2)과, 웨이퍼(WU, WL), 중합 웨이퍼(WT)에 대해 소정의 처리를 실시하는 각종 처리 장치를 구비한 처리 스테이션(3)을 일체로 접속한 구성을 갖고 있다.Joining system (1) is, for example, a plurality of wafers (W U, W L) between itself and the outside, a plurality of polymerization wafer (W T) each accommodating a cassette (C U, as shown in Figure 1 , is brought to be imported Ex C L, C T) output station (2) and the wafer (W U, W L), a processing station provided with a variety of processing units for performing a predetermined process for the polymerization wafer (W T) (3) are integrally connected to each other.

반입출 스테이션(2)에는 카세트 적재대(10)가 설치되어 있다. 카세트 적재대(10)에는, 복수, 예를 들어 4개의 카세트 적재판(11)이 설치되어 있다. 카세트 적재판(11)은 수평 방향의 X방향(도 1 중 상하 방향)으로 일렬로 나란히 배치되어 있다. 이들 카세트 적재판(11)에는 접합 시스템(1)의 외부에 대해 카세트(CU, CL, CT)를 반입출할 때에, 카세트(CU, CL, CT)를 적재할 수 있다. 이와 같이, 반입출 스테이션(2)은 복수의 상부 웨이퍼(WU), 복수 하부 웨이퍼(WL), 복수의 중합 웨이퍼(WT)를 보유 가능하게 구성되어 있다. 또한, 카세트 적재판(11)의 개수는 본 실시 형태로 한정되지 않고, 임의로 설정할 수 있다. 또한, 카세트 중 1개를 이상 웨이퍼의 회수용으로서 사용해도 된다. 즉, 다양한 요인으로 상부 웨이퍼(WU)와 하부 웨이퍼(WL)의 접합에 이상이 발생한 웨이퍼를, 다른 정상의 중합 웨이퍼(WT)와 분리할 수 있는 카세트이다. 본 실시 형태에 있어서는, 복수의 카세트(CT) 중, 1개의 카세트(CT)를 이상 웨이퍼의 회수용으로서 사용하고, 다른 카세트(CT)를 정상의 중합 웨이퍼(WT)의 수용용으로서 사용하고 있다.The loading / unloading station (2) is provided with a cassette mounting table (10). In the cassette mounting table 10, a plurality of, for example, four cassette mounting plates 11 are provided. The cassette stack plates 11 are arranged in a row in the X direction (the vertical direction in Fig. 1) in the horizontal direction. The cassette ever trial 11, when on the outside of the bonded system (1) invoke the cassette (C U, C L, C T) import, it is possible to load the cassette (C U, C L, C T). Thus, the fetch output station (2) is composed of a plurality of the upper wafer (W U), multiple lower wafer (W L), a plurality of polymerization wafer (W T) to enable pictures. Further, the number of cassette stack plates 11 is not limited to the present embodiment, and can be set arbitrarily. Further, one of the cassettes may be used for recovery of more wafers. That is, the cassette is capable of separating the wafers having abnormality in bonding of the upper wafer W U and the lower wafer W L with other normal wafers W T due to various factors. In this embodiment, for receiving of a plurality of cassettes (C T), 1 of cassettes using a (C T) as a recovery of more than the wafer, and the other cassette (C T) of the normal polymerization wafer (W T) of As shown in FIG.

반입출 스테이션(2)에는 카세트 적재대(10)에 인접하여 웨이퍼 반송부(20)가 설치되어 있다. 웨이퍼 반송부(20)에는 X방향으로 연신되는 반송로(21) 위를 이동 가능한 웨이퍼 반송 장치(22)가 설치되어 있다. 웨이퍼 반송 장치(22)는 연직 방향 및 연직축 주위(θ방향)로도 이동 가능하고, 각 카세트 적재판(11) 위의 카세트(CU, CL, CT)와, 후술하는 처리 스테이션(3)의 제3 처리 블록(G3)의 트랜지션 장치(50, 51) 사이에서 웨이퍼(WU, WL), 중합 웨이퍼(WT)를 반송할 수 있다.The wafer transfer section 20 is provided adjacent to the cassette mounting table 10 at the loading / unloading station 2. A wafer transfer device 22 is provided on the wafer transfer section 20 and is movable on a transfer path 21 extending in the X direction. The wafer transfer device 22 is movable in the vertical direction and the vertical axis direction (the? Direction), and the cassettes C U , C L , and C T on each cassette plate 11 and the processing station 3, of the can conveying the wafer (W U, W L), polymerization wafer (W T) between the third processing block (G3) a transition device (50, 51).

처리 스테이션(3)에는 각종 장치를 구비한 복수, 예를 들어 3개의 처리 블록(G1, G2, G3)이 설치되어 있다. 예를 들어, 처리 스테이션(3)의 정면측(도 1의 X방향 부방향측)에는 제1 처리 블록(G1)이 설치되고, 처리 스테이션(3)의 배면측(도 1의 X방향 정방향측)에는 제2 처리 블록(G2)이 설치되어 있다. 또한, 처리 스테이션(3)의 반입출 스테이션(2)측(도 1의 Y방향 부방향측)에는 제3 처리 블록(G3)이 설치되어 있다.The processing station 3 is provided with a plurality of, for example, three processing blocks G1, G2 and G3 provided with various devices. For example, a first processing block G1 is provided on the front side (the X direction side direction side in Fig. 1) of the processing station 3 and a rear side of the processing station 3 Is provided with a second processing block G2. A third processing block G3 is provided on the loading / unloading station 2 side (the Y direction side direction side of Fig. 1) of the processing station 3.

예를 들어, 제1 처리 블록(G1)에는 웨이퍼(WU, WL)의 표면(WU1, WL1)을 개질하는 표면 개질 장치(30)가 배치되어 있다. 표면 개질 장치(30)에서는, 예를 들어 감압 분위기 하에 있어서, 처리 가스인 산소 가스 또는 질소 가스가 여기되고 플라즈마화되어, 이온화된다. 이 산소 이온 또는 질소 이온이 표면(WU1, WL1)에 조사되고, 표면(WU1, WL1)이 플라즈마 처리되어, 개질된다.For example, in the first processing block G1, a surface modifying apparatus 30 for modifying the surfaces W U1 and W L1 of the wafers W U and W L is disposed. In the surface modifying apparatus 30, for example, oxygen gas or nitrogen gas which is a process gas is excited under a reduced-pressure atmosphere, and is plasmaized and ionized. The oxygen ions or nitrogen ions are irradiated on a surface (W U1, W L1), the surface (W U1, W L1) is a plasma treatment, it is reformed.

예를 들어, 제2 처리 블록(G2)에는, 예를 들어 순수에 의해 웨이퍼(WU, WL)의 표면(WU1, WL1)을 친수화함과 함께 당해 표면(WU1, WL1)을 세정하는 표면 친수화 장치(40), 웨이퍼(WU, WL)를 접합하는 접합 장치(41)가, 반입출 스테이션(2)측으로부터 이 순서로 수평 방향의 Y방향으로 나란히 배치되어 있다.For example, the example, the second processing block (G2), for example, the wafer surface (W U1, W L1) to a surface (W U1, W L1) art with hydrophilic hwaham of (W U, W L) by pure And a bonding apparatus 41 for bonding the wafers WU and W L are arranged side by side in the Y direction in the horizontal direction in this order from the side of the carry-in / out station 2 .

표면 친수화 장치(40)에서는, 예를 들어 스핀 척에 보유 지지된 웨이퍼(WU, WL)를 회전시키면서, 당해 웨이퍼(WU, WL) 위에 순수를 공급한다. 그렇게 하면, 공급된 순수는 웨이퍼(WU, WL)의 표면(WU1, WL1) 위를 확산되고, 표면(WU1, WL1)이 친수화된다. 또한, 접합 장치(41)의 구성에 대해서는 후술한다.The surface hydrophilization device 40, for example while rotating the wafer (W U, W L) is held by the spin chuck, and supplies the pure water over the art wafer (W U, W L). Then, the supplied pure water is spread over the surface (W U1, W L1) of the wafer (W U, W L), the surface (W U1, W L1) is hydrophilicity. The construction of the bonding apparatus 41 will be described later.

예를 들어, 제3 처리 블록(G3)에는, 도 2에 도시한 바와 같이 웨이퍼(WU, WL), 중합 웨이퍼(WT)의 트랜지션 장치(50, 51)의 하부로부터 순서대로 2단에 설치되어 있다.For example, the third processing block (G3), the degree the wafer as shown in 2 (W U, W L), polymerization wafer second stage from the bottom in the order of the transition device (50, 51) of the (W T) Respectively.

도 1에 도시한 바와 같이, 제1 처리 블록(G1) 내지 제3 처리 블록(G3)에 둘러싸인 영역에는 웨이퍼 반송 영역(60)이 형성되어 있다. 웨이퍼 반송 영역(60)에는, 예를 들어 웨이퍼 반송 장치(61)가 배치되어 있다.As shown in Fig. 1, a wafer transfer region 60 is formed in an area surrounded by the first processing block G1 to the third processing block G3. In the wafer transfer region 60, for example, a wafer transfer device 61 is disposed.

웨이퍼 반송 장치(61)는, 예를 들어 연직 방향, 수평 방향(Y방향, X방향) 및 연직축 주위로 이동 가능한 반송 아암을 갖고 있다. 웨이퍼 반송 장치(61)는 웨이퍼 반송 영역(60) 내를 이동하여, 주위의 제1 처리 블록(G1), 제2 처리 블록(G2) 및 제3 처리 블록(G3) 내의 소정의 장치에 웨이퍼(WU, WL), 중합 웨이퍼(WT)를 반송할 수 있다.The wafer transfer device 61 has, for example, a transfer arm which is movable in the vertical direction, the horizontal direction (Y direction, X direction) and the vertical axis. The wafer transfer device 61 moves in the wafer transfer region 60 to transfer the wafer W to the predetermined processing device G1 in the first processing block G1, the second processing block G2, and the third processing block G3, W U , W L ) and the polymerized wafer W T can be transported.

이상의 접합 시스템(1)에는, 도 1에 도시한 바와 같이 제어부(70)가 설치되어 있다. 제어부(70)는, 예를 들어 컴퓨터이고, 프로그램 저장부(도시하지 않음)를 갖고 있다. 프로그램 저장부에는 접합 시스템(1)에 있어서의 웨이퍼(WU, WL), 중합 웨이퍼(WT)의 처리를 제어하는 프로그램이 저장되어 있다. 또한, 프로그램 저장부에는 상술한 각종 처리 장치나 반송 장치 등의 구동계 동작을 제어하고, 접합 시스템(1)에 있어서의 후술하는 웨이퍼 접합 처리를 실현시키기 위한 프로그램도 저장되어 있다. 또한, 상기 프로그램은, 예를 들어 컴퓨터 판독 가능한 하드 디스크(HD), 플렉시블 디스크(FD), 콤팩트 디스크(CD), 마그네트 옵티컬 데스크(MO), 메모리 카드 등의 컴퓨터에 판독 가능한 기억 매체(H)에 기록되어 있던 것이며, 그 기억 매체(H)로부터 제어부(70)에 인스톨된 것이어도 된다.In the above bonding system 1, a control section 70 is provided as shown in Fig. The control unit 70 is, for example, a computer and has a program storage unit (not shown). The program storage unit has a program for controlling the processing of the wafer (W U, W L), polymerization wafer (W T) of the bonded system (1) is stored. The program storage section also stores a program for controlling the operation of the driving systems such as the above-described various processing apparatuses and carrying apparatuses, and for realizing wafer bonding processing in the bonding system 1, which will be described later. The program may be stored in a computer readable storage medium H such as a computer readable hard disk (HD), a flexible disk (FD), a compact disk (CD), a magnet optical disk (MO) And may be the one installed in the control unit 70 from the storage medium H.

다음에, 상술한 접합 장치(41)의 구성에 대해 설명한다. 접합 장치(41)는, 도 4에 도시한 바와 같이 내부를 밀폐 가능한 처리 용기(100)를 갖고 있다. 처리 용기(100)의 웨이퍼 반송 영역(60)측의 측면에는 웨이퍼(WU, WL), 중합 웨이퍼(WT)의 반입출구(101)가 형성되고, 당해 반입출구(101)에는 개폐 셔터(102)가 설치되어 있다.Next, the structure of the above-described bonding apparatus 41 will be described. As shown in Fig. 4, the bonding apparatus 41 has a processing container 100 capable of sealing the inside thereof. The wafer side in the carrying region 60 side of the processing vessel 100 is formed with a transfer port (101) of the wafer (W U, W L), polymerization wafer (W T), the art transfer port 101 is opened and closed shutter (Not shown).

처리 용기(100)의 내부는 내벽(103)에 의해, 반송 영역 T1과 처리 영역 T2로 구획되어 있다. 상술한 반입출구(101)는 반송 영역 T1에 있어서의 처리 용기(100)의 측면에 형성되어 있다. 또한, 내벽(103)에도 웨이퍼(WU, WL), 중합 웨이퍼(WT)의 반입출구(104)가 형성되어 있다.The interior of the processing vessel 100 is partitioned by the inner wall 103 into a transfer region T1 and a processing region T2. The above-described carry-in / out port 101 is formed on the side surface of the processing container 100 in the transfer region T1. The wafer WU and W L and the transfer port 104 of the polymerized wafer W T are also formed in the inner wall 103.

반송 영역 T1의 X방향 정방향측에는 웨이퍼(WU, WL), 중합 웨이퍼(WT)를 일시적으로 적재하기 위한 트랜지션(110)이 설치되어 있다. 트랜지션(110)은, 예를 들어 2단으로 형성되고, 웨이퍼(WU, WL), 중합 웨이퍼(WT) 중 어느 2개를 동시에 적재할 수 있다.Transitions 110 for temporarily loading the wafers WU and W L and the polymerized wafers W T are provided on the forward direction side in the X direction of the transfer region T 1. The transition 110 is formed, for example, in two stages, and any two of the wafers WU and W L and the polymerized wafers W T can be loaded at the same time.

반송 영역 T1에는 웨이퍼 반송 기구(111)가 설치되어 있다. 웨이퍼 반송 기구(111)는, 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 예를 들어 연직 방향, 수평 방향(Y방향, X방향) 및 연직축 주위로 이동 가능한 반송 아암을 갖고 있다. 그리고, 웨이퍼 반송 기구(111)는 반송 영역 T1 내, 또는 반송 영역 T1과 처리 영역 T2 사이에서 웨이퍼(WU, WL), 중합 웨이퍼(WT)를 반송할 수 있다.The wafer transfer mechanism 111 is provided in the transfer region T1. 4 and 5, the wafer transfer mechanism 111 has, for example, a transfer arm which is movable in the vertical direction, the horizontal direction (Y direction, X direction) and the vertical axis. The wafer transport mechanism 111 can transport the wafers WU and W L and the polymerized wafers W T in the transport region T 1 or between the transport region T 1 and the processing region T 2.

반송 영역 T1의 X방향 부방향측에는 웨이퍼(WU, WL)의 수평 방향의 방향을 조절하는 위치 조절 기구(120)가 설치되어 있다. 위치 조절 기구(120)는 웨이퍼(WU, WL)를 보유 지지하여 회전시키는 보유 지지부(도시하지 않음)를 구비한 베이스(121)와, 웨이퍼(WU, WL)의 노치부의 위치를 검출하는 검출부(122)를 갖고 있다. 그리고, 위치 조절 기구(120)에서는 베이스(121)에 보유 지지된 웨이퍼(WU, WL)를 회전시키면서 검출부(122)에서 웨이퍼(WU, WL)의 노치부의 위치를 검출함으로써, 당해 노치부의 위치를 조절하여 웨이퍼(WU, WL)의 수평 방향의 방향을 조절하고 있다. 또한, 베이스(121)에 있어서 웨이퍼(WU, WL)를 보유 지지하는 방식은 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 핀 척 방식이나 스핀 척 방식 등, 다양한 방식이 사용된다.A position adjusting mechanism 120 for adjusting the horizontal direction of the wafers WU and W L is provided on the X direction side of the carry region T1. Position adjusting mechanism 120 includes a notched portion position of the wafer holding part (not shown) for rotating and holding the (W U, W L), a base (121) and the wafer (W U, W L), with a And a detection unit 122 for detecting the detection signal. The position adjusting mechanism 120 detects the positions of the notches of the wafers W U and W L in the detecting portion 122 while rotating the wafers W U and W L held on the base 121, The position of the notch portion is adjusted to adjust the horizontal direction of the wafers W U and W L. The method of holding the wafers WU and W L in the base 121 is not particularly limited and various methods such as a pin chuck method and a spin chuck method are used.

또한, 반송 영역 T1에는 상부 웨이퍼(WU)의 표리면을 반전시키는 반전 기구(130)가 설치되어 있다. 반전 기구(130)는 상부 웨이퍼(WU)를 보유 지지하는 보유 지지 아암(131)을 갖고 있다. 보유 지지 아암(131)은 수평 방향(Y방향)으로 연신되어 있다. 또한, 보유 지지 아암(131)에는 상부 웨이퍼(WU)를 보유 지지하는 보유 지지 부재(132)가, 예를 들어 4개소에 설치되어 있다.Further, the conveyance region T1 has a reverse mechanism 130 for inverting the front and rear surfaces of the upper wafer (W U) is provided. The inversion mechanism 130 has a holding arm 131 for holding the upper wafer W U. The holding arm 131 is stretched in the horizontal direction (Y direction). Further, the holding arm 131, the holding member 132 for holding the upper wafer (W U), for example, are provided in four places.

보유 지지 아암(131)은, 예를 들어 모터 등을 구비한 구동부(133)에 지지되어 있다. 이 구동부(133)에 의해, 보유 지지 아암(131)은 수평축 주위로 회전 가능하다. 또한, 보유 지지 아암(131)은 구동부(133)를 중심으로 회전 가능함과 함께, 수평 방향(Y방향)으로 이동 가능하다. 구동부(133)의 하방에는, 예를 들어 모터 등을 구비한 다른 구동부(도시하지 않음)가 설치되어 있다. 그 밖의 구동부에 의해, 구동부(133)는 연직 방향으로 연신되는 지지 기둥(134)을 따라 연직 방향으로 이동할 수 있다. 이와 같이 구동부(133)에 의해, 보유 지지 부재(132)에 보유 지지된 상부 웨이퍼(WU)는 수평축 주위로 회전할 수 있음과 함께 연직 방향 및 수평 방향으로 이동할 수 있다. 또한, 보유 지지 부재(132)에 보유 지지된 상부 웨이퍼(WU)는 구동부(133)를 중심으로 회전하고, 위치 조절 기구(120)로부터 후술하는 상부 척(140)과의 사이를 이동할 수 있다.The holding arm 131 is supported by a driving unit 133 including, for example, a motor. By this driving section 133, the holding arm 131 is rotatable around the horizontal axis. The holding arm 131 is rotatable about the driving unit 133 and movable in the horizontal direction (Y direction). Under the driver 133, another driver (not shown) having a motor, for example, is provided. By the other driving part, the driving part 133 can move in the vertical direction along the support pillars 134 which extend in the vertical direction. Thus, the upper wafer (W U) is held in, the holding member 132 by the driving unit 133 may move in the vertical direction and a horizontal direction with a can be rotated about the horizontal axis. Further, the upper wafer held by the holding member (132) (W U) may be moved between the upper chuck 140 and rotated around the drive unit 133, described later from the position adjusting mechanism 120, .

처리 영역 T2에는 상부 웨이퍼(WU)를 하면으로 흡착 보유 지지하는 제1 보유 지지부로서의 상부 척(140)과, 하부 웨이퍼(WL)를 상면으로 적재하여 흡착 보유 지지하는 제2 보유 지지부로서의 하부 척(141)이 설치되어 있다. 하부 척(141)은 상부 척(140)의 하방에 설치되고, 상부 척(140)과 대향 배치 가능하게 구성되어 있다. 즉, 상부 척(140)에 보유 지지된 상부 웨이퍼(WU)와 하부 척(141)에 보유 지지된 하부 웨이퍼(WL)는 대향하여 배치 가능하게 되어 있다.Processing region T2 is lower as a second holding portion for holding the adsorption by stacking an upper wafer (W U), when the upper chuck as the first holding portion 140 and the lower wafer (W L) for holding adsorb to the upper surface And a chuck 141 is provided. The lower chuck 141 is disposed below the upper chuck 140 and is configured to be disposed opposite to the upper chuck 140. [ That is, the upper wafer W U held on the upper chuck 140 and the lower wafer W L held on the lower chuck 141 are opposed to each other.

상부 척(140)은 당해 상부 척(140)의 상방에 설치된 상부 척 지지부(150)에 지지되어 있다. 상부 척 지지부(150)는 처리 용기(100)의 천장면에 설치되어 있다. 즉, 상부 척(140)은 상부 척 지지부(150)를 통해 처리 용기(100)에 고정되어 설치되어 있다.The upper chuck 140 is supported by the upper chuck supporter 150 provided above the upper chuck 140. The upper chuck support part 150 is installed in the ceiling of the processing vessel 100. That is, the upper chuck 140 is fixed to the processing vessel 100 through the upper chuck supporter 150.

상부 척 지지부(150)에는 하부 척(141)에 보유 지지된 하부 웨이퍼(WL)의 표면(WL1)을 촬상하는 상부 촬상부(151)가 설치되어 있다. 즉, 상부 촬상부(151)는 상부 척(140)에 인접하여 설치되어 있다. 상부 촬상부(151)에는, 예를 들어 CCD 카메라가 사용된다.The upper chuck supporter 150 is provided with an upper image pickup unit 151 for picking up the surface W L1 of the lower wafer W L held by the lower chuck 141. [ That is, the upper imaging unit 151 is provided adjacent to the upper chuck 140. As the upper image pickup section 151, for example, a CCD camera is used.

하부 척(141)은 당해 하부 척(141)의 하방에 설치된, 이동 기구로서의 제1 하부 척 이동부(160)에 지지되어 있다. 제1 하부 척 이동부(160)는, 후술하는 바와 같이 하부 척(141)을 수평 방향(Y방향)으로 이동시키도록 구성되어 있다. 또한, 제1 하부 척 이동부(160)는 하부 척(141)을 연직 방향으로 이동 가능하고, 또한 연직축 주위로 회전 가능하게 구성되어 있다.The lower chuck 141 is supported by a first lower chuck moving part 160 as a moving mechanism provided below the lower chuck 141. The first lower chuck moving section 160 is configured to move the lower chuck 141 in the horizontal direction (Y direction) as described later. The first lower chuck moving part 160 is configured to be movable in the vertical direction and rotatable about the vertical axis.

제1 하부 척 이동부(160)에는 상부 척(140)에 보유 지지된 상부 웨이퍼(WU)의 표면(WU1)을 촬상하는 하부 촬상부(161)가 설치되어 있다. 즉, 하부 촬상부(161)는 하부 척(141)에 인접하여 설치되어 있다. 하부 촬상부(161)에는, 예를 들어 CCD 카메라가 사용된다.The first lower chuck moving part 160 is provided with a lower image pickup part 161 for imaging the surface W U1 of the upper wafer W U held by the upper chuck 140. That is, the lower imaging unit 161 is provided adjacent to the lower chuck 141. As the lower image pickup unit 161, for example, a CCD camera is used.

제1 하부 척 이동부(160)는 당해 제1 하부 척 이동부(160)의 하면측에 설치되고, 수평 방향(Y방향)으로 연신되는 한 쌍의 레일(162, 162)에 설치되어 있다. 그리고, 제1 하부 척 이동부(160)는 레일(162)을 따라 이동 가능하게 구성되어 있다.The first lower chuck moving part 160 is provided on a lower side of the first lower chuck moving part 160 and is provided on a pair of rails 162 and 162 extending in the horizontal direction (Y direction). The first lower chuck moving part 160 is configured to be movable along the rails 162.

한 쌍의 레일(162, 162)은 제2 하부 척 이동부(163)에 배치되어 있다. 제2 하부 척 이동부(163)는 당해 제2 하부 척 이동부(163)의 하면측에 설치되고, 수평 방향(X방향)으로 연신되는 한 쌍의 레일(164, 164)에 설치되어 있다. 그리고, 제2 하부 척 이동부(163)는 레일(164)을 따라 이동 가능하게 구성되어, 즉 하부 척(141)을 수평 방향(X방향)으로 이동시키도록 구성되어 있다. 또한, 한 쌍의 레일(164, 164)은 처리 용기(100)의 저면에 설치된 적재대(165) 상에 배치되어 있다.The pair of rails 162 and 162 are disposed on the second lower chuck moving portion 163. The second lower chuck moving section 163 is provided on a pair of rails 164, 164 which are provided on the lower surface side of the second lower chuck moving section 163 and extend in the horizontal direction (X direction). The second lower chuck moving part 163 is configured to be movable along the rail 164, that is, to move the lower chuck 141 in the horizontal direction (X direction). The pair of rails 164 and 164 are disposed on the pallet 165 provided on the bottom surface of the processing container 100. [

다음에, 접합 장치(41)의 상부 척(140)과 하부 척(141)의 상세한 구성에 대해 설명한다.Next, the detailed configuration of the upper chuck 140 and the lower chuck 141 of the bonding apparatus 41 will be described.

상부 척(140)에는, 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이 핀 척 방식이 채용되어 있다. 상부 척(140)은 평면에서 볼 때에 있어서 적어도 상부 웨이퍼(WU)보다 큰 직경을 갖는 본체부(170)를 갖고 있다. 본체부(170)의 하면에는 상부 웨이퍼(WU)의 이면(WU2)에 접촉하는 복수의 핀(171)이 설치되어 있다. 또한, 본체부(170)의 하면에는 상부 웨이퍼(WU)의 이면(WU2)의 외주부를 지지하는 리브(172)가 설치되어 있다. 리브(172)는 복수의 핀(171)의 외측에 환형상으로 설치되어 있다.As shown in Figs. 6 and 7, the upper chuck 140 employs a pin chuck system. The upper chuck 140 has a body portion 170 having a larger diameter than at least the upper wafer W U when viewed in plan. A plurality of fins 171 are provided on the bottom surface of the body portion 170 to contact the rear surface W U2 of the upper wafer W U. A rib 172 for supporting the outer peripheral portion of the back surface W U2 of the upper wafer W U is provided on the lower surface of the main body portion 170. The ribs 172 are provided in an annular shape on the outside of the plurality of fins 171.

또한, 본체부(170)의 하면에는 리브(172)의 내측에 있어서 별도의 리브(173)가 설치되어 있다. 리브(173)는 리브(172)와 동심원 형상으로 환형상으로 설치되어 있다. 그리고, 리브(172)의 내측의 영역(174)[이하, 흡인 영역(174)이라고 하는 경우가 있음]은 리브(173)의 내측의 제1 흡인 영역(174a)과, 리브(173)의 외측의 제2 흡인 영역(174b)으로 구획되어 있다.A separate rib 173 is provided on the lower surface of the body portion 170 on the inner side of the rib 172. [ The ribs 173 are formed concentrically with the ribs 172 in an annular shape. A region 174 (hereinafter also referred to as a "suction region 174") inside the rib 172 is located between the first suction region 174a on the inner side of the rib 173 and the outer side of the rib 173 And a second suction region 174b of the second suction region 174b.

본체부(170)의 하면에는 제1 흡인 영역(174a)에 있어서, 상부 웨이퍼(WU)를 진공화하기 위한 제1 흡인구(175a)가 형성되어 있다. 제1 흡인구(175a)는, 예를 들어 제1 흡인 영역(174a)에 있어서 4개소에 형성되어 있다. 제1 흡인구(175a)에는 본체부(170)의 내부에 설치된 제1 흡인관(176a)이 접속되어 있다. 또한, 제1 흡인관(176a)에는 조인트를 통해 제1 진공 펌프(177a)가 접속되어 있다.When the body portion 170 is in the first suction area (174a), a first suction port (175a) for evacuation to the top wafer (W U) is formed. The first suction port 175a is formed at, for example, four locations in the first suction area 174a. A first suction tube 176a provided in the body portion 170 is connected to the first suction port 175a. A first vacuum pump 177a is connected to the first suction pipe 176a through a joint.

또한, 본체부(170)의 하면에는 제2 흡인 영역(174b)에 있어서, 상부 웨이퍼(WU)를 진공화하기 위한 제2 흡인구(175b)가 형성되어 있다. 제2 흡인구(175b)는, 예를 들어 제2 흡인 영역(174b)에 있어서 2개소에 형성되어 있다. 제2 흡인구(175b)에는 본체부(170)의 내부에 설치된 제2 흡인관(176b)이 접속되어 있다. 또한, 제2 흡인관(176b)에는 조인트를 통해 제2 진공 펌프(177b)가 접속되어 있다.Further, when the main body portion 170 is in the second suction area (174b), a second suction port (175b) for evacuation to the top wafer (W U) is formed. The second suction port 175b is formed at, for example, two locations in the second suction area 174b. A second suction pipe 176b provided inside the body portion 170 is connected to the second suction port 175b. A second vacuum pump 177b is connected to the second suction pipe 176b through a joint.

그리고, 상부 웨이퍼(WU), 본체부(170) 및 리브(172)에 둘러싸여 형성된 흡인 영역(174a, 174b)을 각각 흡인구(175a, 175b)로부터 진공화하여, 흡인 영역(174a, 174b)을 감압한다. 이때, 흡인 영역(174a, 174b)의 외부의 분위기가 대기압이므로, 상부 웨이퍼(WU)는 감압된 분만큼 대기압에 의해 흡인 영역(174a, 174b)측으로 눌리고, 상부 척(140)에 상부 웨이퍼(WU)가 흡착 보유 지지된다. 또한, 상부 척(140)은 제1 흡인 영역(174a)과 제2 흡인 영역(174b)마다 상부 웨이퍼(WU)를 진공화 가능하게 구성되어 있다.The suction regions 174a and 174b surrounded by the upper wafer WU , the main body portion 170 and the rib 172 are evacuated from the suction ports 175a and 175b, respectively, and the suction regions 174a and 174b are vacuum- Lt; / RTI > At this time, since the external atmosphere of the suction area (174a, 174b) at atmospheric pressure, the upper wafer (W U) is the top wafer in the suction area (174a, 174b) pressed, the upper chuck (140) side by the atmospheric pressure by the pressure-min ( Wu ) is adsorbed and held. Further, the upper chuck 140 is configured to be evacuated to the upper wafer (W U), each the first suction area (174a) and a second suction area (174b).

이러한 경우, 리브(172)가 상부 웨이퍼(WU)의 이면(WU2)의 외주부를 지지하므로, 상부 웨이퍼(WU)는 그 외주부까지 적절히 진공화된다. 이로 인해, 상부 척(140)에 상부 웨이퍼(WU)의 전체면이 흡착 보유 지지되고, 당해 상부 웨이퍼(WU)의 평면도를 작게 하여, 상부 웨이퍼(WU)를 평탄하게 할 수 있다.In this case, since the ribs 172 are supporting the outer peripheral portion of the back surface of the upper wafer (W U), (W U2), the upper wafer (W U) is suitably vacuum screen to the peripheral portion. Thus, the upper chuck (140), the entire surface of the upper wafer (W U) is held suction, it is possible to reduce the plan view of that the upper wafer (W U), to flatten a top wafer (W U).

또한, 복수의 핀(171)의 높이가 균일하므로, 상부 척(140)의 하면의 평면도를 더욱 작게 할 수 있다. 이와 같이 상부 척(140)의 하면을 평탄하게 하여(하면의 평면도를 작게 하여), 상부 척(140)에 보유 지지된 상부 웨이퍼(WU)의 연직 방향의 변형을 억제할 수 있다.Since the plurality of pins 171 are uniform in height, the planarity of the lower surface of the upper chuck 140 can be further reduced. Thus, the lower surface of the upper chuck 140 can be made flat (the planarity of the lower surface is made smaller), and vertical deformation of the upper wafer W U held by the upper chuck 140 can be suppressed.

또한, 상부 웨이퍼(WU)의 이면(WU2)은 복수의 핀(171)에 지지되어 있으므로, 상부 척(140)에 의한 상부 웨이퍼(WU)의 진공화를 해제할 때, 당해 상부 웨이퍼(WU)가 상부 척(140)으로부터 박리되기 쉬워진다.Since the back surface W U2 of the upper wafer W U is supported by the plurality of fins 171, when releasing the vacuum of the upper wafer W U by the upper chuck 140, The wafer W is liable to be peeled off from the upper chuck 140.

상부 척(140)에 있어서, 본체부(170)의 중심부에는 당해 본체부(170)를 두께 방향으로 관통하는 관통 구멍(178)이 형성되어 있다. 이 본체부(170)의 중심부는 상부 척(140)에 흡착 보유 지지되는 상부 웨이퍼(WU)의 중심부에 대응하고 있다. 그리고 관통 구멍(178)에는 후술하는 압동부(180)에 있어서의 액추에이터부(181)의 선단부가 삽입 관통하도록 되어 있다.In the upper portion of the main body 170 of the upper chuck 140, a through hole 178 penetrating through the body 170 in the thickness direction is formed. The central portion of the main body portion 170 corresponds to the central portion of the upper wafer W U held and held by the upper chuck 140. In the through hole 178, the distal end portion of the actuator portion 181 of the pressing portion 180, which will be described later, is inserted.

상부 척(140)의 상면에는 상부 웨이퍼(WU)의 중심부를 가압하는 압동부(180)가 설치되어 있다. 압동부(180)는 압동 부재로서의 액추에이터부(181)와 실린더부(182)를 갖고 있다.On the upper surface of the upper chuck 140, a pressing unit 180 for pressing the center of the upper wafer W U is provided. The pressing portion 180 has an actuator portion 181 as a pushing member and a cylinder portion 182.

액추에이터부(181)는 전공 레귤레이터(도시하지 않음)로부터 공급되는 공기에 의해 일정 방향으로 일정한 압력을 발생시키는 것으로, 압력의 작용점의 위치에 의하지 않고 당해 압력을 일정하게 발생시킬 수 있다. 그리고, 전공 레귤레이터로부터의 공기에 의해, 액추에이터부(181)는 상부 웨이퍼(WU)의 중심부와 접촉하여 당해 상부 웨이퍼(WU)의 중심부에 가해지는 가압 하중을 제어할 수 있다. 또한, 액추에이터부(181)의 선단부는 전공 레귤레이터로부터의 공기에 의해, 관통 구멍(178)을 삽입 관통하여 연직 방향으로 승강 가능하게 되어 있다.The actuator unit 181 generates a constant pressure in a predetermined direction by the air supplied from an electropneumatic regulator (not shown), so that the pressure can be constantly generated regardless of the position of the point of action of the pressure. Then, the air from the pneumatic regulator, the actuator unit 181 may control the pressing load applied to the central portion of the upper wafer (W U), the art in contact with the central portion of the upper wafer (W U). The tip end portion of the actuator portion 181 is allowed to pass through the through hole 178 by air from the electropneumatic regulator and to be able to move up and down in the vertical direction.

액추에이터부(181)는 실린더부(182)에 지지되어 있다. 실린더부(182)는, 예를 들어 모터를 구비한 구동부에 의해 액추에이터부(181)를 연직 방향으로 이동시킬 수 있다.The actuator portion 181 is supported by the cylinder portion 182. The cylinder portion 182 can move the actuator portion 181 in the vertical direction by, for example, a drive portion including a motor.

이상과 같이 압동부(180)는 액추에이터부(181)에 의해 가압 하중의 제어를 하고, 실린더부(182)에 의해 액추에이터부(181)의 이동의 제어를 하고 있다. 그리고, 압동부(180)는 후술하는 웨이퍼(WU, WL)의 접합 시에, 상부 웨이퍼(WU)의 중심부와 하부 웨이퍼(WL)의 중심부를 접촉시켜 가압할 수 있다.As described above, the pressing unit 180 controls the pressing load by the actuator unit 181, and controls the movement of the actuator unit 181 by the cylinder unit 182. [ Then, the pressure ET 180 may be pressed at the time of bonding of the wafers to be described later (W U, W L), contacting the central portion of the heart and the lower wafer (W L) of the top wafer (W U).

하부 척(141)에는, 도 6 및 도 8에 도시한 바와 같이 상부 척(140)과 마찬가지로 핀 척 방식이 채용되어 있다. 하부 척(141)은 평면에서 볼 때에 있어서 적어도 하부 웨이퍼(WL)보다 큰 직경을 갖는 본체부(190)를 갖고 있다. 본체부(190)의 상면에는 하부 웨이퍼(WL)의 이면(WL2)에 접촉하는 복수의 핀(191)이 설치되어 있다. 또한, 본체부(190)의 상면에는 하부 웨이퍼(WL)의 이면(WL2)의 외주부를 지지하는 리브(192)가 설치되어 있다. 리브(192)는 복수의 핀(191)의 외측에 환형상으로 설치되어 있다.As shown in Figs. 6 and 8, the lower chuck 141 employs a pinch chucking system similar to the upper chuck 140. [0158] As shown in Fig. The lower chuck 141 has a body 190 having a larger diameter than at least the lower wafer W L when viewed in plan. A plurality of pins 191 are provided on the upper surface of the main body 190 to contact the back surface W L2 of the lower wafer W L. A rib 192 for supporting the outer peripheral portion of the back surface W L2 of the lower wafer W L is provided on the upper surface of the main body portion 190. The ribs 192 are provided on the outside of the plurality of fins 191 in an annular shape.

또한, 본체부(190)의 상면에는 리브(192)의 내측에 있어서 별도의 리브(193)가 설치되어 있다. 리브(193)는 리브(192)와 동심원 형상으로 환형상으로 설치되어 있다. 그리고, 리브(192)의 내측의 영역(194)[이하, 흡인 영역(194)이라고 하는 경우가 있음]은 리브(193)의 내측의 제1 흡인 영역(194a)과, 리브(193)의 외측의 제2 흡인 영역(194b)으로 구획되어 있다.A separate rib 193 is provided on the upper surface of the main body 190 on the inner side of the rib 192. The ribs 193 are annularly arranged concentrically with the ribs 192. A region 194 (hereinafter also referred to as a suction region 194) inside the rib 192 is formed by a first suction region 194a on the inner side of the rib 193 and a second suction region 194b on the outer side of the rib 193 And a second suction region 194b of the second suction region 194b.

본체부(190)의 상면에는 제1 흡인 영역(194a)에 있어서, 하부 웨이퍼(WL)를 진공화하기 위한 제1 흡인구(195a)가 형성되어 있다. 제1 흡인구(195a)는, 예를 들어 제1 흡인 영역(194a)에 있어서 1개소에 형성되어 있다. 제1 흡인구(195a)에는 본체부(190)의 내부에 설치된 제1 흡인관(196a)이 접속되어 있다. 또한 제1 흡인관(196a)에는 조인트를 통해 제1 진공 펌프(197a)가 접속되어 있다.A first suction port 195a for evacuating the lower wafer W L is formed on the upper surface of the main body part 190 in the first suction area 194a. The first suction port 195a is formed, for example, at one location in the first suction area 194a. A first suction tube 196a provided inside the body portion 190 is connected to the first suction port 195a. A first vacuum pump 197a is connected to the first suction pipe 196a through a joint.

또한, 본체부(190)의 상면에는 제2 흡인 영역(194b)에 있어서, 하부 웨이퍼(WL)를 진공화하기 위한 제2 흡인구(195b)가 형성되어 있다. 제2 흡인구(195b)는, 예를 들어 제2 흡인 영역(194b)에 있어서 2개소에 형성되어 있다. 제2 흡인구(195b)에는 본체부(190)의 내부에 설치된 제2 흡인관(196b)이 접속되어 있다. 또한, 제2 흡인관(196b)에는 조인트를 통해 제2 진공 펌프(197b)가 접속되어 있다.A second suction port 195b for evacuating the lower wafer W L is formed on the upper surface of the main body part 190 in the second suction area 194b. The second suction port 195b is formed at, for example, two locations in the second suction area 194b. A second suction pipe 196b provided inside the main body 190 is connected to the second suction port 195b. A second vacuum pump 197b is connected to the second suction pipe 196b through a joint.

그리고, 하부 웨이퍼(WL), 본체부(190) 및 리브(192)에 둘러싸여 형성된 흡인 영역(194a, 194b)을 각각 흡인구(195a, 195b)로부터 진공화하고, 흡인 영역(194a, 194b)을 감압한다. 이때, 흡인 영역(194a, 194b)의 외부의 분위기가 대기압이므로, 하부 웨이퍼(WL)는 감압된 분만큼 대기압에 의해 흡인 영역(194a, 194b)측으로 눌리고, 하부 척(141)에 하부 웨이퍼(WL)가 흡착 보유 지지된다. 또한, 하부 척(141)은 제1 흡인 영역(194a)과 제2 흡인 영역(194b)마다 하부 웨이퍼(WL)를 진공화 가능하게 구성되어 있다.The suction regions 194a and 194b surrounded by the lower wafer W L , the body portion 190 and the ribs 192 are evacuated from the suction ports 195a and 195b, respectively, and the suction regions 194a and 194b are evacuated, Lt; / RTI > At this time, since the atmosphere outside the suction regions 194a and 194b is the atmospheric pressure, the lower wafer W L is pressed toward the suction regions 194a and 194b by the atmospheric pressure by the reduced pressure, W L ) is adsorbed and held. The lower chuck 141 is configured to evacuate the lower wafer W L for each of the first suction region 194a and the second suction region 194b.

이러한 경우, 리브(192)가 하부 웨이퍼(WL)의 이면(WL2)의 외주부를 지지하므로, 하부 웨이퍼(WL)는 그 외주부까지 적절히 진공화된다. 이로 인해, 하부 척(141)에 하부 웨이퍼(WL)의 전체면이 흡착 보유 지지되어, 당해 하부 웨이퍼(WL)의 평면도를 작게 하고, 하부 웨이퍼(WL)를 평탄하게 할 수 있다.In this case, since the ribs 192 are supporting the outer peripheral portion of the back surface of the lower wafer (W L) (W L2), the lower wafer (W L) is suitably vacuum screen to the peripheral portion. Because of this, is supported by the lower chuck (141), the entire surface of the lower wafer (W L) holds the adsorption, it is possible to make the art reduced plan view of the lower wafer (W L), and the flat of the lower wafer (W L).

또한, 복수의 핀(191)의 높이가 균일하므로, 하부 척(141)의 상면의 평면도를 더욱 작게 할 수 있다. 또한, 예를 들어 처리 용기(100) 내에 파티클이 존재하는 경우라도, 이웃하는 핀(191)의 간격이 적절하므로, 하부 척(141)의 상면에 파티클이 존재하는 것을 억제할 수 있다. 이와 같이 하부 척(141)의 상면을 평탄하게 하여(상면의 평탄도를 작게 하여), 하부 척(141)에 보유 지지된 하부 웨이퍼(WL)의 연직 방향의 변형을 억제할 수 있다.Further, since the height of the plurality of fins 191 is uniform, the flatness of the upper surface of the lower chuck 141 can be further reduced. In addition, even when particles are present in the processing vessel 100, the interval between the adjacent fins 191 is appropriate, so that the presence of particles on the upper surface of the lower chuck 141 can be suppressed. Thus, vertical deformation of the lower wafer W L held by the lower chuck 141 can be suppressed by making the upper surface of the lower chuck 141 flat (reducing the flatness of the upper surface).

또한, 하부 웨이퍼(WL)의 이면(WL2)은 복수의 핀(191)에 지지되어 있으므로, 하부 척(141)에 의한 하부 웨이퍼(WL)의 진공화를 해제할 때, 당해 하부 웨이퍼(WL)가 하부 척(141)으로부터 박리되기 쉬워진다.Since the back surface W L2 of the lower wafer W L is supported by the plurality of fins 191, when releasing the vacuum of the lower wafer W L by the lower chuck 141, (W L ) is easily peeled off from the lower chuck 141.

하부 척(141)에 있어서, 본체부(190)의 중심부 부근에는 당해 본체부(190)를 두께 방향으로 관통하는 관통 구멍(198)이, 예를 들어 3개소에 형성되어 있다. 그리고 관통 구멍(198)에는 제1 하부 척 이동부(160)의 하방에 설치된 승강 핀이 삽입 관통하도록 되어 있다.In the vicinity of the central portion of the main body portion 190 of the lower chuck 141, three through holes 198 penetrating the main body portion 190 in the thickness direction are formed at, for example, three places. The through hole 198 is formed with a lift pin disposed below the first lower chuck moving part 160.

본체부(190)의 외주부에는 웨이퍼(WU, WL), 중합 웨이퍼(WT)가 하부 척(141)으로부터 튀어나오거나, 미끄러져 떨어지는 것을 방지하는 가이드 부재(199)가 설치되어 있다. 가이드 부재(199)는 본체부(190)의 외주부에 복수 개소, 예를 들어 4개소에 등간격으로 설치되어 있다.A guide member 199 is provided on the outer circumferential portion of the body portion 190 to prevent the wafers WU and W L and the polymerized wafers W T from projecting or slipping off from the lower chuck 141. The guide members 199 are provided at a plurality of locations on the outer peripheral portion of the main body portion 190, for example, at four equal intervals.

다음에, 접합 장치(41)의 제1 하부 척 이동부(160)의 상세한 구성에 대해 설명한다.Next, a detailed configuration of the first lower chuck moving section 160 of the bonding apparatus 41 will be described.

제1 하부 척 이동부(160)는, 도 9에 도시한 바와 같이 상면이 경사진 삼각 기둥 형상의 베이스(200)를 갖는다. 베이스(200)의 상면에는 레일(201)이 배치되어 있다. 베이스(200) 위에는 레일(201)을 따라 이동 가능한 리니어 가이드(202)가 설치되어 있다. 리니어 가이드(202)의 상면에는 하부 척(141)을 보유 지지하는 홀더(203)가 설치되어 있다.As shown in Fig. 9, the first lower chuck moving section 160 has a triangular columnar base 200 whose upper surface is inclined. A rail 201 is disposed on the upper surface of the base 200. On the base 200, a linear guide 202 movable along the rail 201 is provided. On the upper surface of the linear guide 202, a holder 203 for holding the lower chuck 141 is provided.

리니어 가이드(202)에는 지지 부재(204)를 통해 구동부(205)가 설치되어 있다. 구동부(205)는, 예를 들어 모터를 구비하고, 수평 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 이러한 구동부(205)의 수평 방향의 이동에 수반하여, 리니어 가이드(202)는 레일(201)을 따라 수평 방향 및 연직 방향으로 이동한다. 그리고, 이 리니어 가이드(202)의 연직 방향의 이동에 의해, 홀더(203)에 보유 지지된 하부 척(141)도 연직 방향으로 이동 가능하게 되어 있다.The linear guide 202 is provided with a driving unit 205 through a supporting member 204. The driving unit 205 includes, for example, a motor and is configured to be movable in the horizontal direction. The linear guide 202 moves in the horizontal direction and the vertical direction along the rail 201 with the movement of the driving portion 205 in the horizontal direction. The lower chuck 141 held by the holder 203 is also movable in the vertical direction by the movement of the linear guide 202 in the vertical direction.

구동부(205)에는 검출부로서의 오실로스코프(도시하지 않음)가 접속되어 있다. 구동부(205)의 모터의 전류값은 이 오실로스코프에 의해 검출할 수 있다.An oscilloscope (not shown) as a detection unit is connected to the driving unit 205. [ The current value of the motor of the driving unit 205 can be detected by this oscilloscope.

또한, 접합 장치(41)에 있어서의 각 부의 동작은 상술한 제어부(70)에 의해 제어된다.The operation of each part of the bonding apparatus 41 is controlled by the control unit 70 described above.

다음에, 이상과 같이 구성된 접합 시스템(1)을 사용하여 행해지는 웨이퍼(WU, WL)의 접합 처리 방법에 대해 설명한다. 도 10은 이러한 웨이퍼 접합 처리의 주된 공정의 예를 도시하는 흐름도이다.Next, a joining processing method of the wafers WU and W L performed using the bonding system 1 configured as described above will be described. Fig. 10 is a flowchart showing an example of a main process of such a wafer bonding process.

우선, 복수매의 상부 웨이퍼(WU)를 수용한 카세트(CU), 복수매의 하부 웨이퍼(WL)를 수용한 카세트(CL) 및 빈 카세트(CT)가, 반입출 스테이션(2)의 소정의 카세트 적재판(11)에 적재된다. 그 후, 웨이퍼 반송 장치(22)에 의해 카세트(CU) 내의 상부 웨이퍼(WU)가 취출되고, 처리 스테이션(3)의 제3 처리 블록(G3)의 트랜지션 장치(50)에 반송된다.First, a cassette C U containing a plurality of upper wafers W U , a cassette C L containing a plurality of lower wafers W L and a blank cassette C T are accommodated in a loading / unloading station 2 on a predetermined cassette mounting plate 11. Thereafter, the upper wafer W U in the cassette C U is taken out by the wafer transfer device 22 and transferred to the transition device 50 in the third processing block G 3 of the processing station 3.

다음에, 상부 웨이퍼(WU)는 웨이퍼 반송 장치(61)에 의해 제1 처리 블록(G1)의 표면 개질 장치(30)에 반송된다. 표면 개질 장치(30)에서는 소정의 감압 분위기 하에 있어서, 처리 가스인 산소 가스 또는 질소 가스가 여기되어 플라즈마화되고, 이온화된다. 이 산소 이온 또는 질소 이온이 상부 웨이퍼(WU)의 표면(WU1)에 조사되고, 당해 표면(WU1)이 플라즈마 처리된다. 그리고, 상부 웨이퍼(WU)의 표면(WU1)이 개질된다(도 10의 공정 S1).Next, the upper wafer WU is transferred by the wafer transfer device 61 to the surface modification apparatus 30 of the first processing block G1. In the surface modifying apparatus 30, oxygen gas or nitrogen gas, which is a process gas, is excited to be plasmaized and ionized under a predetermined reduced pressure atmosphere. The oxygen ions or nitrogen ions are irradiated on a surface (W U1) of the upper wafer (W U), the art surface (W U1) is a plasma treatment. Then, the surface W U1 of the upper wafer W U is modified (step S 1 in FIG. 10).

다음에, 상부 웨이퍼(WU)는 웨이퍼 반송 장치(61)에 의해 제2 처리 블록(G2)의 표면 친수화 장치(40)에 반송된다. 표면 친수화 장치(40)에서는, 스핀 척에 보유 지지된 상부 웨이퍼(WU)를 회전시키면서, 당해 상부 웨이퍼(WU) 위에 순수를 공급한다. 그렇게 하면, 공급된 순수는 상부 웨이퍼(WU)의 표면(WU1) 위를 확산되고, 표면 개질 장치(30)에 있어서 개질된 상부 웨이퍼(WU)의 표면(WU1)에 수산기(실라놀기)가 부착되어 당해 표면(WU1)이 친수화된다. 또한, 당해 순수에 의해, 상부 웨이퍼(WU)의 표면(WU1)이 세정된다(도 10의 공정 S2).Next, the upper wafer WU is transferred by the wafer transfer device 61 to the surface hydrophilic device 40 of the second processing block G2. In the surface hydrophilic device 40, pure water is supplied onto the upper wafer W U while rotating the upper wafer W U held by the spin chuck. Then, the supplied pure water is spread over the surface (W U1) of the upper wafer (W U), the surface (W U1) of the surface modification device 30, the upper wafer (W U), modified in the hydroxyl group (silanol playing) is attached to the art that the surface (W U1) is hydrophilicity. Further, the surface W U1 of the upper wafer W U is cleaned by the pure water (step S 2 in FIG. 10).

다음에, 상부 웨이퍼(WU)는 웨이퍼 반송 장치(61)에 의해 제2 처리 블록(G2)의 접합 장치(41)에 반송된다. 접합 장치(41)에 반입된 상부 웨이퍼(WU)는 트랜지션(110)을 통해 웨이퍼 반송 기구(111)에 의해 위치 조절 기구(120)에 반송된다. 그리고, 위치 조절 기구(120)에 의해, 상부 웨이퍼(WU)의 수평 방향의 방향이 조절된다(도 10의 공정 S3).Next, an upper wafer (W U) is transported to the bonding apparatus 41 of the second processing block (G2) by the wafer transfer apparatus 61. The upper wafer W U carried into the bonding apparatus 41 is transported to the position adjusting mechanism 120 by the wafer transport mechanism 111 via the transition 110. Then, the position adjustment mechanism 120 adjusts the horizontal direction of the upper wafer W U (step S3 in FIG. 10).

그 후, 위치 조절 기구(120)로부터 반전 기구(130)의 보유 지지 아암(131)에 상부 웨이퍼(WU)가 전달된다. 계속하여 반송 영역 T1에 있어서, 보유 지지 아암(131)을 반전시킴으로써, 상부 웨이퍼(WU)의 표리면이 반전된다(도 10의 공정 S4). 즉, 상부 웨이퍼(WU)의 표면(WU1)이 하방을 향하게 된다.Thereafter, the upper wafer W U is transferred from the position adjusting mechanism 120 to the holding arm 131 of the turning mechanism 130. Subsequently, by in the carrying region T1, reversing the holding arms 131, is the top and bottom surfaces of the upper wafer (W U) inverted (Step S4 in Fig. 10). That is, the surface W U1 of the upper wafer W U faces downward.

그 후, 반전 기구(130)의 보유 지지 아암(131)이, 구동부(133)를 중심으로 회전하여 상부 척(140)의 하방으로 이동한다. 그리고, 반전 기구(130)로부터 상부 척(140)에 상부 웨이퍼(WU)가 전달된다. 상부 웨이퍼(WU)는 상부 척(140)에 그 이면(WU2)이 흡착 보유 지지된다(도 10의 공정 S5). 구체적으로는, 진공 펌프(177a, 177b)를 작동시켜, 흡인 영역(174a, 174b)에 있어서 흡인구(175a, 175b)를 통해 상부 웨이퍼(WU)를 진공화하고, 상부 웨이퍼(WU)가 상부 척(140)에 흡착 보유 지지된다.Thereafter, the holding arm 131 of the inversion mechanism 130 rotates about the driving part 133 and moves to the lower side of the upper chuck 140. Then, the upper wafer W U is transferred from the inversion mechanism 130 to the upper chuck 140. The top wafer (W U) is held suction that is (W U2) on the upper chuck (140) (step S5 in Fig. 10). Specifically, by operating the vacuum pump (177a, 177b), the suction area the suction port (175a, 175b) an upper wafer (W U) evacuated, and the top wafer (W U) through an in (174a, 174b) Is adsorbed and held on the upper chuck 140.

상부 웨이퍼(WU)에 상술한 공정 S1 내지 S5의 처리가 행해지고 있는 동안, 당해 상부 웨이퍼(WU)에 이어서 하부 웨이퍼(WL)의 처리가 행해진다. 우선, 웨이퍼 반송 장치(22)에 의해 카세트(CL) 내의 하부 웨이퍼(WL)가 취출되어, 처리 스테이션(3)의 트랜지션 장치(50)에 반송된다.The processing of the lower wafer W L is performed subsequent to the upper wafer W U while the upper wafer W U is being processed in the above-described processes S 1 to S 5. First, the lower wafer W L in the cassette C L is taken out by the wafer transfer device 22 and transferred to the transition device 50 of the processing station 3.

다음에, 하부 웨이퍼(WL)는 웨이퍼 반송 장치(61)에 의해 표면 개질 장치(30)에 반송되고, 하부 웨이퍼(WL)의 표면(WL1)이 개질된다(도 10의 공정 S6). 또한, 공정 S6에 있어서의 하부 웨이퍼(WL)의 표면(WL1)의 개질은 상술한 공정 S1과 마찬가지이다.Next, the lower wafer W L is transferred to the surface modification apparatus 30 by the wafer transfer device 61, and the surface W L1 of the lower wafer W L is modified (step S6 in Fig. 10) . The modification of the surface W L1 of the lower wafer W L in step S6 is the same as that in the above-described step S1.

그 후, 하부 웨이퍼(WL)는 웨이퍼 반송 장치(61)에 의해 표면 친수화 장치(40)에 반송되고, 하부 웨이퍼(WL)의 표면(WL1)이 친수화됨과 함께 당해 표면(WL1)이 세정된다(도 10의 공정 S7). 또한, 공정 S7에 있어서의 하부 웨이퍼(WL)의 표면(WL1)의 친수화 및 세정은, 상술한 공정 S2와 마찬가지이다.Thereafter, the lower wafer W L is transferred to the surface hydrophilic device 40 by the wafer transfer device 61, the surface W L1 of the lower wafer W L is hydrophilized, and the surface W L1 ) is cleaned (step S7 in Fig. 10). The hydrophilization and cleaning of the surface (W L1 ) of the lower wafer (W L ) in step S7 are the same as in step S2 described above.

그 후, 하부 웨이퍼(WL)는 웨이퍼 반송 장치(61)에 의해 접합 장치(41)에 반송된다. 접합 장치(41)에 반입된 하부 웨이퍼(WL)는 트랜지션(110)을 통해 웨이퍼 반송 기구(111)에 의해 위치 조절 기구(120)에 반송된다. 그리고, 위치 조절 기구(120)에 의해, 하부 웨이퍼(WL)의 수평 방향의 방향이 조절된다(도 10의 공정 S8).Thereafter, the lower wafer W L is transferred to the bonding apparatus 41 by the wafer transfer apparatus 61. The lower wafer W L carried into the bonding apparatus 41 is transported to the position adjusting mechanism 120 by the wafer transport mechanism 111 through the transition 110. Then, the position adjustment mechanism 120 adjusts the horizontal direction of the lower wafer W L (step S8 in FIG. 10).

그 후, 하부 웨이퍼(WL)는 웨이퍼 반송 기구(111)에 의해 하부 척(141)에 반송되고, 하부 척(141)에 그 이면(WL2)이 흡착 보유 지지된다(도 10의 공정 S9). 구체적으로는, 진공 펌프(197a, 197b)를 작동시켜, 흡인 영역(194a, 194b)에 있어서 흡인구(195a, 195b)를 통해 하부 웨이퍼(WL)를 진공화하고, 하부 웨이퍼(WL)가 하부 척(141)에 흡착 보유 지지된다.Thereafter, the lower wafer W L is transported to the lower chuck 141 by the wafer transport mechanism 111, and the back side W L2 is attracted and held on the lower chuck 141 (step S9 in Fig. 10 ). Specifically, by operating the vacuum pump (197a, 197b), a suction area (194a, 194b) the suction port (195a, 195b) evacuated to the lower wafer (W L) and the lower wafer (W L) via the in Is adsorbed and held on the lower chuck 141.

다음에, 상부 척(140)에 보유 지지된 상부 웨이퍼(WU)와 하부 척(141)에 보유 지지된 하부 웨이퍼(WL)의 수평 방향의 위치 조절을 행한다. 구체적으로는, 제1 하부 척 이동부(160)와 제2 하부 척 이동부(163)에 의해 하부 척(141)을 수평 방향(X방향 및 Y방향)으로 이동시키고, 상부 촬상부(151)를 사용하여, 하부 웨이퍼(WL)의 표면(WL1) 위의 미리 정해진 기준점을 순차 촬상한다. 동시에, 하부 촬상부(161)를 사용하여, 상부 웨이퍼(WU)의 표면(WU1) 위의 미리 정해진 기준점을 순차 촬상한다. 촬상된 화상은 제어부(70)에 출력된다. 제어부(70)에서는, 상부 촬상부(151)에서 촬상된 화상과 하부 촬상부(161)에서 촬상된 화상에 기초하여, 상부 웨이퍼(WU)의 기준점과 하부 웨이퍼(WL)의 기준점이 각각 합치하는 위치에, 제1 하부 척 이동부(160)와 제2 하부 척 이동부(163)에 의해 하부 척(141)을 이동시킨다. 이와 같이 하여 상부 웨이퍼(WU)와 하부 웨이퍼(WL)의 수평 방향 위치가 조절된다(도 10의 공정 S10).Next, the position adjustment is performed in the horizontal direction of the upper chuck 140 holding the upper wafer (W U) and the holding and the lower wafer (W L), the lower chuck 141 to. More specifically, the lower chuck 141 is moved in the horizontal direction (X direction and Y direction) by the first lower chuck moving part 160 and the second lower chuck moving part 163, , A predetermined reference point on the surface W L1 of the lower wafer W L is sequentially imaged. Simultaneously, a predetermined reference point on the surface W U1 of the upper wafer W U is sequentially picked up using the lower image pickup unit 161. The picked-up image is output to the control unit 70. [ Control unit 70 in the on the basis of the picked-up image in the image and the bottom image capturing unit 161 is captured by the upper image sensing unit 151, the reference point of the reference point and the lower wafer (W L) of the top wafer (W U), respectively The lower chuck 141 is moved by the first lower chuck moving part 160 and the second lower chuck moving part 163 at a position where they coincide with each other. Thus, the horizontal position of the upper wafer W U and the lower wafer W L is adjusted (step S10 in FIG. 10).

그 후, 제1 하부 척 이동부(160)에 의해 하부 척(141)을 연직 상방으로 이동시켜, 상부 척(140)과 하부 척(141)의 연직 방향 위치의 조절을 행하고, 당해 상부 척(140)에 보유 지지된 상부 웨이퍼(WU)와 하부 척(141)에 보유 지지된 하부 웨이퍼(WL)의 연직 방향 위치의 조절을 행한다(도 10의 공정 S11). 그리고, 도 11에 도시한 바와 같이 상부 웨이퍼(WU)와 하부 웨이퍼(WL)가 소정의 위치에 대향 배치된다.Thereafter, the lower chuck 141 is vertically moved by the first lower chuck moving part 160 to adjust the vertical position of the upper chuck 140 and the lower chuck 141, The vertical position of the upper wafer W U held by the upper chuck 140 and the lower wafer W L held by the lower chuck 141 is adjusted (step S 11 in FIG. 10). Then, as shown in FIG. 11, the upper wafer W U and the lower wafer W L are disposed opposite to each other at a predetermined position.

다음에, 상부 척(140)에 보유 지지된 상부 웨이퍼(WU)와 하부 척(141)에 보유 지지된 하부 웨이퍼(WL)의 접합 처리가 행해진다.Next, the bonding process of the upper chuck 140 holding the upper wafer (W U) and held in the lower chuck 141 supporting the lower wafer (W L) on is performed.

우선, 도 12에 도시한 바와 같이 압동부(180)의 실린더부(182)에 의해 액추에이터부(181)를 하강시킨다. 그렇게 하면, 이 액추에이터부(181)의 하강에 수반하여, 상부 웨이퍼(WU)의 중심부가 가압되어 하강한다. 이때, 전공 레귤레이터로부터 공급되는 공기에 의해, 액추에이터부(181)에는 소정의 가압 하중, 예를 들어 200g 내지 250g이 가해진다. 그리고, 압동부(180)에 의해, 상부 웨이퍼(WU)의 중심부와 하부 웨이퍼(WL)의 중심부를 접촉시켜 가압한다(도 10의 공정 S12). 이때, 제1 진공 펌프(177a)의 작동을 정지하고, 제1 흡인 영역(174a)에 있어서의 제1 흡인구(175a)로부터 상부 웨이퍼(WU)의 진공화를 정지함과 함께, 제2 진공 펌프(177b)는 작동시킨 상태로 하고, 제2 흡인 영역(174b)을 제2 흡인구(175b)로부터 진공화한다. 그리고, 압동부(180)에서 상부 웨이퍼(WU)의 중심부를 가압할 때에도, 상부 척(140)에 의해 상부 웨이퍼(WU)의 외주부를 보유 지지할 수 있다.First, as shown in Fig. 12, the actuator portion 181 is lowered by the cylinder portion 182 of the pressing portion 180. As shown in Fig. Then, as the actuator 181 is lowered, the central portion of the upper wafer W U is pressed and lowered. At this time, a predetermined pressing load, for example, 200 g to 250 g is applied to the actuator portion 181 by the air supplied from the electropneumatic regulator. Then, the pressure by the pressure ET 180, contacting the central portion of the heart and the lower wafer (W L) of the top wafer (W U) (step S12 in FIG. 10). At this time, the operation of the first vacuum pump 177a is stopped, the vacuum of the upper wafer W U is stopped from the first suction port 175a in the first suction area 174a, The vacuum pump 177b is operated and the second suction area 174b is evacuated from the second suction port 175b. And, when to press the central portion of the upper wafer (W U) from the pressure ET 180 may be supported by the upper chuck (140) holds a peripheral portion of the upper wafer (W U).

그렇게 하면, 가압된 상부 웨이퍼(WU)의 중심부와 하부 웨이퍼(WL)의 중심부 사이에서 접합이 개시된다(도 12 중 굵은 선부). 즉, 상부 웨이퍼(WU)의 표면(WU1)과 하부 웨이퍼(WL)의 표면(WL1)은 각각 공정 S1, S6에 있어서 개질되어 있으므로, 우선, 표면(WU1, WL1) 사이에 반데발스력(분자간력)이 발생하고, 당해 표면(WU1, WL1)끼리가 접합된다. 또한, 상부 웨이퍼(WU)의 표면(WU1)과 하부 웨이퍼(WL)의 표면(WL1)은 각각 공정 S2, S7에 있어서 친수화되어 있으므로, 표면(WU1, WL1) 사이의 친수기가 수소 결합하여(분자간력), 표면(WU1, WL1)끼리가 견고하게 접합된다.Then, bonding is started between the central portion of the pressurized upper wafer W U and the central portion of the lower wafer W L (thick line in FIG. 12). In other words, since the surface (W L1) of the surface (W U1) and the lower wafer (W L) of the top wafer (W U) is modified in the step S1, S6, respectively, between the first surface (W U1, W L1) the van der Waals' forces (intermolecular force) occurs, and are joined to each other art surface (W U1, W L1). Further, between the top wafer (W U) of the surface (W U1) and the lower wafer (W L) of the surface (W L1) are each step S2, because it is hydrophilic in S7, a surface (W U1, W L1) the hydrophilic groups are bonded to each other is (intermolecular force), the surface (W U1, W L1) robust to combine hydrogen.

그리고, 도 13에 도시한 바와 같이 표면(WU1), 표면(WL1) 사이의 반데발스력과 수소 결합에 의한 접합은 중심부로부터 외주부로 확산되고, 소정의 시간 경과 후, 그 외주부를 제외하고, 표면(WU1, WL1)의 접합이 대략 전체면에서 완료된다(도 10의 공정 S13). 즉, 상부 웨이퍼(WU)에 있어서, 제2 흡인구(175b)로부터 진공화된 제2 흡인 영역(174b) 이외의 영역에서, 표면(WU1, WL1)의 접합이 완료된다.And, as shown in Fig. 13 surface (W U1), the surface van der Waals forces and bonding by hydrogen bonding between the (W L1) is diffused to the outer periphery from the center, a predetermined time after the lapse, with the exception of the outer periphery , And bonding of the surfaces W U1 and W L1 is completed on substantially the entire surface (step S13 in Fig. 10). That is, in the upper wafer (W U), the second in an area other than the second suction area (174b) the evacuation from the suction port (175b), the junction of the surface (W U1, W L1) is completed.

그 후, 도 14에 도시한 바와 같이 압동부(180)에 의해 상부 웨이퍼(WU)의 중심부와 하부 웨이퍼(WL)의 중심부를 가압한 상태에서 제2 진공 펌프(177b)의 작동을 정지하고, 제2 흡인 영역(174b)에 있어서의 제2 흡인관(176b)으로부터의 상부 웨이퍼(WU)의 진공화를 정지한다(도 10의 공정 S14). 그렇게 하면, 상부 웨이퍼(WU)의 외주부가 하부 웨이퍼(WL) 위에 낙하한다. 그리고, 도 14에 도시한 바와 같이 상부 웨이퍼(WU)의 표면(WU1)과 하부 웨이퍼(WL)의 표면(WL1)이 전체면에서 접촉하고, 상부 웨이퍼(WU)와 하부 웨이퍼(WL)가 접합된다(도 10의 공정 S15).Thereafter, the operation of the second vacuum pump 177b is stopped in a state in which the central portion of the upper wafer W U and the central portion of the lower wafer W L are pressed by the pressing portion 180 as shown in Fig. 14 and, second stopping the evacuation of the upper wafer (W U) of the suction pipe from the second (176b) of the suction region (174b) (step S14 in FIG. 10). Then, the outer peripheral portion of the upper wafer W U falls onto the lower wafer W L. Then, the upper wafer (W U) surface (W U1) and the lower wafer (W L) surface (W L1) contacts the entire surface, and the top wafer (W U) and the lower wafer of the as shown in Fig. 14 (W L ) (step S15 in Fig. 10).

그 후, 도 15에 도시한 바와 같이 압동부(180)의 액추에이터부(181)를 상부 척(140)까지 상승시킨다. 또한, 진공 펌프(197a, 197b)의 작동을 정지하고, 흡인 영역(194)에 있어서의 하부 웨이퍼(WL)의 진공화를 정지하고, 하부 척(141)에 의한 하부 웨이퍼(WL)의 흡착 보유 지지를 정지한다.Thereafter, the actuator unit 181 of the pressing unit 180 is raised to the upper chuck 140 as shown in Fig. The operation of the vacuum pumps 197a and 197b is stopped and the evacuation of the lower wafer W L in the suction region 194 is stopped and the evacuation of the lower wafer W L by the lower chuck 141 The adsorption holding is stopped.

상부 웨이퍼(WU)와 하부 웨이퍼(WL)가 접합된 중합 웨이퍼(WT)는 웨이퍼 반송 장치(61)에 의해 트랜지션 장치(51)에 반송되고, 그 후 반입출 스테이션(2)의 웨이퍼 반송 장치(22)에 의해 소정의 카세트 적재판(11)의 카세트(CT)에 반송된다. 이와 같이 하여, 일련의 웨이퍼(WU, WL)의 접합 처리가 종료된다.The polymerized wafer W T to which the upper wafer W U and the lower wafer W L are joined is transferred to the transition device 51 by the wafer transfer device 61, And is conveyed to the cassette (C T ) of the predetermined cassette plate (11) by the conveying device (22). Thus, the joining process of the series of wafers WU and W L is completed.

여기서, 상술한 바와 같이 발명자들은 예의 검토한 결과, 제1 하부 척 이동부(160)의 구동부(205)의 부하를 검출함으로써, 접합 처리의 상태를 검사할 수 있는 지식을 얻었다. 다음에, 접합 장치(41)에서 행해지는 접합 처리(공정 S5, S9 내지 S15)에 있어서, 구동부(205)의 모터의 부하인 전류값(이하, 간단히 「전류값」이라고 하는 경우가 있음)의 변동에 대해 설명한다.As described above, the inventors of the present invention have conducted extensive studies and have obtained knowledge that the state of the bonding process can be inspected by detecting the load on the driving unit 205 of the first lower chuck moving unit 160. Next, in the joining process (steps S5 and S9 to S15) performed in the joining apparatus 41, the value of the current which is the load of the motor of the driving unit 205 (hereinafter simply referred to as the "current value" The variation will be explained.

도 16은 본 실시 형태에 있어서, 구동부(205)의 모터의 전류값의 경시적 변동을 나타낸 그래프이다. 도 16 중, 종축은 전류값을 나타내고, 횡축은 프로세스 시간을 나타내고 있다. 또한, 도 17 내지 도 19는 발명자들이 상기 지식을 얻음과 함께, 실제로 모터의 전류값의 변동을 계측한 결과이다. 또한, 도 17 내지 도 19에 있어서, 실제로 측정한 값은 마이너스의 전류값이지만, 설명을 용이하게 하기 위해, 종축에는 그 절댓값을 표기하고 있다.16 is a graph showing the temporal variation of the current value of the motor of the driving unit 205 in the present embodiment. 16, the vertical axis represents the current value, and the horizontal axis represents the process time. 17 to 19 are the results obtained by the inventors to obtain the above-described knowledge and actually measure the fluctuation of the current value of the motor. 17 to 19, the actually measured value is a negative current value. However, for ease of explanation, the abscissa indicates the absolute value thereof.

공정 S9 내지 S11에 있어서, 하부 척(141)에 보유 지지된 하부 웨이퍼(WL)는 상부 웨이퍼(WU)와 접합되기 전의 상태이고, 전류값은 거의 일정하다. 이하, 이 접합 전의 전류값을 역치 M이라고 한다.In steps S9 to S11, the lower wafer W L held on the lower chuck 141 is in a state before it is joined to the upper wafer W U , and the current value is almost constant. Hereinafter, the current value before this bonding is referred to as a threshold value M.

그 후, 공정 S12에 있어서, 압동부(180)에 의해 상부 웨이퍼(WU)의 중심부와 하부 웨이퍼(WL)의 중심부를 가압한다. 이때, 액추에이터부(181)에 가해지는 하중이 하부 척(141)에 가해지므로, 구동부(205)로의 부하가 커지고, 전류값이 커진다.Then, in the step S12, and presses the center of the heart and the lower wafer (W L) of the top wafer (W U) by the pressure ET 180. The At this time, since the load applied to the actuator unit 181 is applied to the lower chuck 141, the load on the driving unit 205 becomes larger, and the current value becomes larger.

그 후, 공정 S12부터 공정 S13에 있어서, 상부 웨이퍼(WU)의 표면(WU1)과 하부 웨이퍼(WL)의 표면(WL1) 사이의 접합이 중심부로부터 외주부까지 확산될 때, 하부 웨이퍼(WL)는 상부 웨이퍼(WU)측, 즉 상방으로 인장되므로, 구동부(205)에 가해지는 부하는 작아지고, 전류값은 작아진다. 그리고, 공정 S13에 있어서 표면(WU1), 표면(WL1) 사이의 접합이 외주부까지 도달하면, 전류값은 역치 M에 도달하여, 더욱 작아진다. 또한, 본 실시 형태에 있어서, 전류값이 역치 M에 도달할 때와, 역치 M보다 작아질 때는 거의 동일하고, 이하의 설명에 있어서는 동일한 때를 가리키는 것으로 하여 설명한다.Then, in the process step S13 from S12, when the junction between the top wafer (W U) surface (W U1) and the surface (W L1) of the lower wafer (W L) of the spread from the center to the outer periphery, a lower wafer (W L ) is pulled toward the upper wafer W U side, that is, upward, so that the load applied to the driving unit 205 becomes small and the current value becomes small. Then, when the junction between the surface W U1 and the surface W L1 reaches the outer peripheral portion in step S13, the current value reaches the threshold value M and becomes smaller. In the present embodiment, the current value is substantially equal when the current value reaches the threshold value M and when the current value becomes smaller than the threshold value M, and will be described as indicating the same time in the following description.

그 후, 공정 S14에 있어서, 상부 웨이퍼(WU)의 외주부[제2 흡인 영역(174b)]의 진공화를 정지하면, 액추에이터부(181)에 가해지는 하중이 모두 하부 척(141)에 가해지므로, 구동부(205)로의 부하가 커지고, 전류값이 커진다.In Then, the step S14, when the outer peripheral portion stopping the evacuation of [the second suction area (174b)] of the upper wafer (W U), both the load applied to the actuator unit 181 is applied to the lower chuck (141) The load on the driver 205 becomes large, and the current value becomes large.

그 후, 공정 S15에 있어서, 상부 웨이퍼(WU)와 하부 웨이퍼(WL)가 전체면에서 접합되면, 전류값은 거의 일정해진다. 이때, 하부 척(141)에는 상부 웨이퍼(WU)와 하부 웨이퍼(WL)의 2매분의 하중이 가해지므로, 전류값은 역치 M보다 커진다. 또한, 도 16에 있어서 전류값은 일단 내려가고 있지만, 이는 액추에이터부(181)를 상승시킨 것에 기인하는 것이다.Thereafter, when the step S15, the upper wafer (W U) and the lower wafer (W L) is bonded at the entire surface, it is the current value is substantially constant. At this time, since a load of two portions of the upper wafer W U and the lower wafer W L is applied to the lower chuck 141, the current value becomes larger than the threshold value M. 16, the current value is once lowered, but this is due to the fact that the actuator portion 181 is raised.

이상과 같이 접합 처리에 있어서의 전류값은 변동되고, 이 전류값 변동을 검출함으로써, 접합 처리 상태의 검사로서, 다음의 검사를 행할 수 있다.As described above, the current value in the bonding process is varied. By detecting the fluctuation of the current value, the following inspection can be performed as the inspection of the bonding process state.

첫번째 검사로서, 공정 S12에 있어서의 전류값을 검출함으로써, 압동부(180)에 있어서 액추에이터부(181)에 가해지는 하중을 검사할 수 있다. 도 17은 하중이 123g인 전류값을 나타내고, 도 18은 하중이 225g인 전류값을 나타내고, 도 19는 하중이 328g인 전류값을 나타내고 있다.As a first inspection, the load applied to the actuator unit 181 in the pressing unit 180 can be inspected by detecting the current value in the step S12. Fig. 17 shows a current value with a load of 123 g, Fig. 18 shows a current value with a load of 225 g, and Fig. 19 shows a current value with a load of 328 g.

도 17에 도시한 바와 같이 액추에이터부(181)에 가해지는 하중이 적정 하중보다 작은 경우, 공정 S12에 있어서 웨이퍼(WU, WL)의 중심부를 가압하고 나서, 공정 S13에 있어서 전류값이 역치 M보다 작아질 때까지 시간이 걸린다. 따라서, 접합 처리의 스루풋이 저하된다. 또한, 이와 같이 시간이 걸리면, 상부 웨이퍼(WU)와 하부 웨이퍼(WL)의 얼라인먼트가 어긋나, 상부 웨이퍼(WU)와 하부 웨이퍼(WL)가 적절히 접합되지 않는 경우가 있다.17, when the load applied to the actuator unit 181 is smaller than an appropriate load, the central portion of the wafers WU , W L is pressed in step S12, It takes time until it becomes smaller than M. Therefore, the throughput of the bonding process is lowered. In addition, there is a case this way takes time, the alignment deviation of the upper wafer (W U) and the lower wafer (W L), the upper wafer (W U) and the lower wafer (W L) that is not properly bonded.

도 19에 도시한 바와 같이 액추에이터부(181)에 가해지는 하중이 적정 하중보다 큰 경우, 구동부(205)의 모터에 가해지는 부하가 커지므로, 유지 보수 빈도가 많아지거나, 또는 모터의 고장을 일으킬 우려가 있다. 또한, 웨이퍼 중심부로의 디스토션(변형)이 커져, 프로세스 불량의 원인이 되기도 한다.As shown in Fig. 19, when the load applied to the actuator unit 181 is larger than the proper load, the load applied to the motor of the drive unit 205 becomes large, so that the frequency of maintenance becomes large, There is a concern. Further, distortion (deformation) to the center of the wafer becomes large, which may cause a process failure.

이에 비해, 도 18에 도시한 바와 같이 액추에이터부(181)에 가해지는 하중이 적정 하중의 범위 내에 들어가 있을 때, 공정 S12부터 공정 S13에 걸쳐서 전류값은 원활하게 작아지고, 상부 웨이퍼(WU)의 중심부와 하부 웨이퍼(WL)의 중심부에 있어서, 단시간에 적절한 접합을 행할 수 있다.On the other hand, when the load applied to the actuator portion 181 will fall within the range of the appropriate load over a period of from step S12 step S13 the current value as shown in FIG. 18 is reduced smoothly, the upper wafer (W U) It is possible to perform appropriate bonding in a short time at the central portion of the lower wafer W and the central portion of the lower wafer W L.

따라서, 미리, 적정 하중에 대응하는 전류값의 적정 범위(허용 범위)를 도출해 둔다. 그리고, 실제로 웨이퍼(WU, WL)를 접합할 때, 공정 S12에서 검출되는 전류값과 상기 적정 범위를 비교함으로써, 액추에이터부(181)에 가해지는 하중을 검사할 수 있다.Therefore, an appropriate range (allowable range) of the current value corresponding to the appropriate load is derived in advance. The load applied to the actuator unit 181 can be inspected by comparing the current value detected in step S12 and the appropriate range when actually bonding the wafers WU and W L.

공정 S12에서 검출되는 전류값이 상기 적정 범위 내인 경우, 액추에이터부(181)에 가해지는 하중이 정상이라고 판단되어, 후속의 처리가 행해진다.When the current value detected in step S12 is within the proper range, it is determined that the load applied to the actuator unit 181 is normal, and subsequent processing is performed.

한편, 공정 S12에서 검출되는 전류값이 상기 적정 범위 외인 경우, 액추에이터부(181)에 가해지는 하중이 이상이라고 판단된다. 이러한 경우, 당해 웨이퍼(WU, WL)의 접합 처리를 중지하여 이들을 회수하고, 다음의 웨이퍼(WU, WL)의 접합 처리를 적절히 행하기 위해, 액추에이터부(181)에 가해지는 하중이 적정 하중으로 되도록 압동부(180)를 조정해도 된다. 혹은, 당해 웨이퍼(WU, WL)의 공정 S12에 있어서, 액추에이터부(181)에 가해지는 하중이 적정 하중으로 되도록, 실시간으로 압동부(180)를 피드백 제어해도 된다.On the other hand, when the current value detected in step S12 is outside the proper range, it is determined that the load applied to the actuator unit 181 is abnormal. In this case, the bonding process of the wafers WU and W L is stopped, and the bonding process of the wafers W U and W L is carried out so that the load applied to the actuator unit 181 The pressing portion 180 may be adjusted so as to achieve the appropriate load. Alternatively, in step S12 of the wafer WU , W L , the pressing unit 180 may be feedback-controlled in real time so that the load applied to the actuator unit 181 becomes an appropriate load.

두번째 검사로서, 공정 S13에 있어서의 전류값을 검출함으로써, 웨이퍼(WU, WL)의 접합 상태를 검사할 수 있다.As the second inspection, it is possible to check the bonding state of the wafers WU and W L by detecting the current value in the step S13.

공정 S13에서 검출되는 전류값이 역치 M보다 작은 경우, 웨이퍼(WU, WL)의 접합 상태는 정상이라고 판단되어, 후속의 처리가 행해진다.When the current value detected in step S13 is smaller than the threshold value M, it is determined that the bonding state of the wafers WU and W L is normal, and subsequent processing is performed.

한편, 공정 S13에서 검출되는 전류값이 역치 M보다 큰 경우, 웨이퍼(WU, WL)의 접합 상태는 이상이라고 판단된다. 이러한 경우, 당해 웨이퍼(WU, WL)의 접합 처리를 중지하여 이들을 회수하고, 다음의 웨이퍼(WU, WL)의 접합 처리를 적절히 행하기 위해, 접합 시스템(1)에 있어서의 다양한 처리 조건을 조정한다.On the other hand, when the current value detected in step S13 is larger than the threshold value M, it is judged that the bonding state of the wafers WU and W L is abnormal. In this case, in order to properly perform the bonding process in the art wafer (W U, W L) to stop the bonding process to recover them, and then the wafer (W U, W L) of the variety of the joint system (1) Adjust the treatment conditions.

또한, 이와 같이 웨이퍼(WU, WL)의 접합 상태를 검사함으로써, 공정 S14에 있어서의 상부 웨이퍼(WU)의 외주부의 진공화를 정지하는 타이밍을 자동화하는 것이 가능해진다. 즉, 검출되는 전류값이 역치 M보다 작아졌을 때, 상부 웨이퍼(WU)의 외주부의 진공화를 정지하도록 프로그램해 두면 된다.In addition, it is possible this way by checking the joining state of the wafer (W U, W L), to automate the timing of stopping the evacuation of the outer periphery of the upper wafer (W U) in the step S14. That is, when the value of the detected current becomes smaller than the threshold value M, it is possible to program to stop the evacuation of the outer peripheral portion of the upper wafer W U.

이러한 경우, 상부 웨이퍼(WU)의 외주부의 진공화를 정지할 때, 웨이퍼(WU, WL)의 접합 상태를 확실히 정상으로 할 수 있다. 따라서, 웨이퍼(WU, WL)의 접합 처리를 적절히 행할 수 있다.In this case, the bonding state at the time of stopping the evacuation of the outer periphery of the upper wafer (WU), the wafer (W U, W L) can certainly be normal. Therefore, the bonding process of the wafers WU and W L can be suitably performed.

또한, 공정 S13에서 검출되는 전류값이 역치 M보다 작아지면, 즉시 공정 S14에 있어서 상부 웨이퍼(WU)의 외주부의 진공화를 정지하므로, 소위 스케일링의 악화를 억제할 수 있다. 여기서, 공정 S12부터 S13에서는, 상부 척(140)으로 상부 웨이퍼(WU)의 외주부를 보유 지지한 상태에서, 상부 웨이퍼(WU)의 중심부를 가압하므로, 당해 상부 웨이퍼(WU)는 하방으로 볼록하게 휘어 연신된다. 그렇게 하면, 웨이퍼(WU, WL)끼리가 접합된 중합 웨이퍼(WT)에 있어서, 상부 웨이퍼(WU)와 하부 웨이퍼(WL)의 중심부가 합치하고 있어도, 그 외주부에서는 수평 방향으로 위치 어긋남이 발생하는 경우가 있다. 이 위치 어긋남을 스케일링이라고 한다. 본 실시 형태와 같이, 공정 S13부터 공정 S14까지를 단시간에 행함으로써, 스케일링의 악화를 억제할 수 있다.In addition, when the current value detected in the step S13 smaller than the threshold value M, in step S14, so immediately stopping the evacuation of the outer periphery of the upper wafer (W U), it is possible to suppress the deterioration of the so-called scaling. Here, in from step S12 S13, in a state of holding the peripheral portion of the upper wafer (W U) as the upper chuck (140), it pushes the central portion of the upper wafer (W U), art upper wafer (W U) is lower As shown in Fig. Thus, even if the central portion of the upper wafer W U and the lower wafer W L are aligned with each other in the polymerized wafer W T to which the wafers W U and W L are bonded, The positional deviation may occur. This position shift is called scaling. As in the present embodiment, by performing steps S13 to S14 in a short period of time, deterioration of scaling can be suppressed.

또한, 도 17 내지 도 19에 있어서는, 공정 S13 이후, 일정한 시간이 경과하고 나서 공정 S14를 행하고 있지만, 이 일정한 시간은 실험을 위해 확보된 시간이고, 접합 처리에 필요한 시간은 아니다.17 to 19, step S14 is performed after a certain time has elapsed after step S13, but this constant time is the time secured for the experiment and not the time required for the bonding process.

이상의 실시 형태에 의하면, 구동부(205)의 모터의 전류값을 검출함으로써, 액추에이터부(181)에 가해지는 하중이나 웨이퍼(WU, WL)의 접합 상태를 검사할 수 있으므로, 웨이퍼(WU, WL)의 접합 처리를 적절히 행할 수 있다. 또한, 전류값의 검출과 상기 검사는 접합 처리가 행해지는 접합 장치(41) 내에서 행할 수 있으므로, 검사를 위한 새로운 장치가 불필요하다. 따라서, 웨이퍼(WU, WL)의 접합 처리를 효율적으로 행할 수 있다.According to the above embodiment, by detecting the current value of the motor of the driving unit 205, since the bonding state of the load or the wafer (W U, W L) applied to the actuator portion 181 can scan the wafer (W U , W L ) can be appropriately performed. Further, since the detection of the current value and the inspection can be performed in the bonding apparatus 41 in which the bonding process is performed, a new apparatus for inspection is unnecessary. Therefore, the bonding process of the wafers WU and W L can be performed efficiently.

또한, 본 실시 형태의 접합 시스템(1)은 접합 장치(41)에 더하여, 웨이퍼(WU, WL)의 표면(WU1, WL1)을 개질하는 표면 개질 장치(30)와, 표면(WU1, WL1)을 친수화함과 함께 당해 표면(WU1, WL1)을 세정하는 표면 친수화 장치(40)도 구비하고 있으므로, 하나의 시스템 내에서 웨이퍼(WU, WL)의 접합을 효율적으로 행할 수 있다. 따라서, 웨이퍼 접합 처리의 스루풋을 보다 향상시킬 수 있다.The bonding system 1 of the present embodiment includes a bonding apparatus 41 and a surface modifying apparatus 30 for modifying the surfaces W U1 and W L1 of the wafers W U and W L , W U1, W L1) to it, and the art with hydrophilic hwaham having also a surface hydrophilizing apparatus 40 for cleaning a surface (W U1, W L1), joining of the wafer (W U, W L) in a system Can be efficiently performed. Therefore, the throughput of the wafer bonding process can be further improved.

또한, 이상의 실시 형태에서는, 구동부(205)에 가해지는 부하로서, 모터의 전류값을 검출하고 있었지만, 이에 한정되지 않고, 예를 들어 모터의 토크를 검출해도 된다. 모터의 토크도 전류값과 동일한 거동을 나타내므로, 상기 실시 형태의 효과를 향수할 수 있다.In the above embodiment, the current value of the motor is detected as the load applied to the driving unit 205. However, the present invention is not limited to this, and for example, the torque of the motor may be detected. The torque of the motor exhibits the same behavior as the current value, so that the effect of the above embodiment can be enjoyed.

이상의 실시 형태에 있어서, 공정 S13에 있어서 전류값이 역치 M보다 작아졌을 때, 도 20에 도시한 바와 같이 하부 척(141)을 상승시켜도 된다. 이러한 경우, 도 13에 도시한 경우에 비해, 상부 웨이퍼(WU)와 하부 웨이퍼(WL)의 간격이 작아지므로, 스케일링의 악화를 더욱 억제할 수 있다.In the above embodiment, when the current value becomes smaller than the threshold value M in step S13, the lower chuck 141 may be lifted up as shown in Fig. In such a case, the gap between the upper wafer W U and the lower wafer W L becomes smaller as compared with the case shown in FIG. 13, so that the deterioration of the scaling can be further suppressed.

이상의 실시 형태에서는 액추에이터부(181)에 가해지는 하중이나 웨이퍼(WU, WL)의 접합 상태를 검사할 때에, 구동부(205)에 가해지는 부하(모터의 전류값 또는 토크)를 검출하고 있었지만, 이것 대신에, 상부 척(140)에 가해지는 부하를 검출해도 된다. 이러한 경우, 상부 척(140)에는 검출부로서의 부하 검출 수단, 예를 들어 하중 측정 센서(도시하지 않음)가 설치된다. 그리고, 하중 측정 센서에 의해, 상부 척(140)에 가해지는 부하로서, 상부 척(140)에 가해지는 하중이 측정된다.In the above embodiment, the load (the current value or the torque of the motor) applied to the driving unit 205 is detected when checking the load applied to the actuator unit 181 and the state of bonding of the wafers WU and W L , The load applied to the upper chuck 140 may be detected instead. In this case, the upper chuck 140 is provided with a load detecting means such as a load measuring sensor (not shown) as a detecting unit. The load applied to the upper chuck 140 is measured as a load applied to the upper chuck 140 by the load measuring sensor.

상부 척(140)에 가해지는 부하(하중)는 구동부(205)에 가해지는 부하(모터의 전류값 또는 토크)의 거동과 역의 거동을 나타낸다.The load (load) applied to the upper chuck 140 represents the behavior opposite to the behavior of the load (current value or torque of the motor) applied to the driving unit 205.

즉, 공정 S12에 있어서, 압동부(180)에 의해 상부 웨이퍼(WU)의 중심부와 하부 웨이퍼(WL)의 중심부를 가압하면, 상부 웨이퍼(WU)의 중심부의 하중이 하부 척(141)에 가해지므로, 상부 척(140)에 가해지는 하중이 작아진다.That is, in step S12, pressure ET 180. When pressurizing the center of the heart and the lower wafer (W L) of the top wafer (W U) by the upper wafer (W U) is a load in the center of the lower chuck (141 in So that the load applied to the upper chuck 140 is reduced.

그 후, 공정 S12부터 공정 S13에 있어서, 상부 웨이퍼(WU)의 표면(WU1)과 하부 웨이퍼(WL)의 표면(WL1) 사이의 접합이 중심부로부터 외주부까지 확산될 때, 하부 웨이퍼(WL)는 상부 웨이퍼(WU)측, 즉 상방으로 인장되므로, 상부 척(140)에 가해지는 하중은 커진다. 그리고, 공정 S13에 있어서 표면(WU1), 표면(WL1) 사이의 접합이 외주부까지 도달하면, 상부 척(140)에 가해지는 하중은 역치에 도달하고, 더욱 커진다.Then, in the process step S13 from S12, when the junction between the top wafer (W U) surface (W U1) and the surface (W L1) of the lower wafer (W L) of the spread from the center to the outer periphery, a lower wafer (W L ) is pulled toward the upper wafer W U side, that is, upward, so that the load applied to the upper chuck 140 becomes larger. Then, when the junction between the surface W U1 and the surface W L1 reaches the outer peripheral portion in step S13, the load applied to the upper chuck 140 reaches the threshold value and becomes larger.

그 후, 공정 S14에 있어서, 상부 웨이퍼(WU)의 외주부[제2 흡인 영역(174b)]의 진공화를 정지하면, 상부 척(140)에 가해지는 하중은 작아진다. 그 후, 공정 S15에 있어서, 상부 웨이퍼(WU)와 하부 웨이퍼(WL)가 전체면에서 접합되면, 상부 척(140)에 가해지는 하중은 거의 일정해진다.Thereafter, when the evacuation of the outer peripheral portion (second suction region 174b) of the upper wafer WU is stopped in Step S14, the load applied to the upper chuck 140 is reduced. Then, in the step S15, when the upper wafer (W U) and the lower wafer (W L) is bonded at the entire surface, the load applied to the upper chuck (140) becomes substantially constant.

이상과 같 이상부 척(140)에 가해지는 하중은 구동부(205)에 가해지는 부하의 거동과 역의 거동을 나타내고, 상부 척(140)에 가해지는 하중 변동을 검출함으로써, 상기 실시 형태와 동일한 효과를 향수할 수 있다. 즉, 액추에이터부(181)에 가해지는 하중이나 웨이퍼(WU, WL)의 접합 상태를 검사할 수 있으므로, 웨이퍼(WU, WL)의 접합 처리를 적절히 행할 수 있다. 또한, 상부 척(140)에 가해지는 하중의 검출과 상기 검사는 접합 처리가 행해지는 접합 장치(41) 내에서 행할 수 있으므로, 검사를 위한 새로운 장치가 불필요하다. 따라서, 웨이퍼(WU, WL)의 접합 처리를 효율적으로 행할 수 있다.As described above, the load applied to the sub chuck 140 indicates the behavior opposite to the behavior of the load applied to the driving unit 205, and by detecting the load fluctuation applied to the upper chuck 140, You can enjoy the effect. In other words, since the bonding state of the load or the wafer (W U, W L) applied to the actuator unit 181 can check, it can be appropriately carried out a bonding process of the wafer (W U, W L). Further, the detection of the load applied to the upper chuck 140 and the inspection can be performed in the bonding apparatus 41 in which the bonding process is performed, so that a new apparatus for inspection is unnecessary. Therefore, the bonding process of the wafers WU and W L can be performed efficiently.

이상의 실시 형태의 접합 시스템(1)에 있어서, 접합 장치(41)에서 웨이퍼(WU, WL)를 접합한 후, 또한 접합된 중합 웨이퍼(WT)를 소정의 온도에서 가열(어닐 처리)해도 된다. 중합 웨이퍼(WT)에 가해지는 가열 처리를 행함으로써, 접합 계면을 보다 견고하게 결합시킬 수 있다.In the bonding system 1 of the above embodiment, after bonding the wafers WU and W L in the bonding apparatus 41, the bonded polymerized wafer W T is heated (annealed) at a predetermined temperature, You can. By performing the heat treatment applied to the polymerized wafer W T , the bonding interface can be more firmly bonded.

이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 적합한 실시 형태에 대해 설명하였만, 본 발명은 이러한 예로 한정되지 않는다. 당업자라면, 특허 청구의 범위에 기재된 사상의 범주 내에 있어서, 각종 변경예 또는 수정예에 상도할 수 있는 것은 명확하고, 그들에 대해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것이라고 이해된다. 본 발명은 이 예로 한정되지 않고, 다양한 형태를 채용할 수 있는 것이다. 본 발명은 기판이 웨이퍼 이외의 FPD(플랫 패널 디스플레이), 포토마스크용의 마스크 레티클 등의 다른 기판인 경우에도 적용할 수 있다.While the preferred embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to these examples. It will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims and that they are obviously also within the technical scope of the invention. The present invention is not limited to this example, and various forms can be adopted. The present invention can also be applied to a case where the substrate is another substrate such as an FPD (flat panel display) other than a wafer, a mask reticle for a photomask, or the like.

1 : 접합 시스템
2 : 반입출 스테이션
3 : 처리 스테이션
30 : 표면 개질 장치
40 : 표면 친수화 장치
41 : 접합 장치
61 : 웨이퍼 반송 장치
70 : 제어부
140 : 상부 척
141 : 하부 척
160 : 제1 하부 척 이동부
180 : 압동부
181 : 액추에이터부
205 : 구동부
WU : 상부 웨이퍼
WL : 하부 웨이퍼
WT : 중합 웨이퍼1: bonding system
2: In / Out station
3: Processing station
30: Surface modifying device
40: Surface hydrophilization device
41:
61: Wafer transfer device
70:
140: upper chuck
141: Lower chuck
160: first lower chuck moving part
180:
181:
205:
W U : upper wafer
W L : Lower wafer
W T : Polymerized wafer

Claims (17)

기판끼리를 접합하는 접합 방법이며,
제1 보유 지지부의 하면에 보유 지지된 제1 기판과 제2 보유 지지부의 상면에 보유 지지된 제2 기판을 대향 배치하는 배치 공정과,
그 후, 상기 제1 보유 지지부에 설치되어, 제1 기판의 중심부를 가압하는 압동 부재를 하강시키고, 당해 압동 부재에 의해 제1 기판의 중심부와 제2 기판의 중심부를 가압하여 접촉시키는 가압 공정과,
그 후, 제1 기판의 중심부와 제2 기판의 중심부가 접촉한 상태에서, 제1 기판의 중심부로부터 외주부를 향해, 제1 기판과 제2 기판을 순차 접합하는 접합 공정을 갖고,
상기 가압 공정과 상기 접합 공정에 있어서, 상기 제2 보유 지지부를 연직 방향으로 이동시키는 이동 기구의 구동부에 가해지는 부하 또는 상기 제1 보유 지지부에 가해지는 부하를 검출하여, 접합 처리의 상태를 검사하는 것을 특징으로 하는, 접합 방법.A bonding method for bonding substrates to each other,
A disposing step of disposing the first substrate held on the lower surface of the first retention support and the second substrate held on the upper surface of the second retention support,
Thereafter, a pressurizing step of lowering the pushing member provided on the first holding portion to press the center portion of the first substrate, pressing the center portion of the first substrate and the center portion of the second substrate by the pushing member, ,
Thereafter, in a state in which the central portion of the first substrate and the central portion of the second substrate are in contact with each other, a bonding step of successively bonding the first substrate and the second substrate from the central portion toward the outer peripheral portion of the first substrate,
In the pressing step and the joining step, a load applied to a driving part of a moving mechanism for moving the second holding part in the vertical direction or a load applied to the first holding part is detected to check the state of the bonding processing ≪ / RTI > 제1항에 있어서, 상기 가압 공정에 있어서의 상기 부하를 검출하여, 상기 압동 부재에 가해지는 하중을 검사하는 것을 특징으로 하는, 접합 방법.The joining method according to claim 1, wherein the load in the pressing step is detected and the load applied to the pushing member is inspected. 제2항에 있어서, 상기 가압 공정에 있어서, 상기 부하가 소정의 허용 범위 내에 들어가도록, 상기 압동 부재에 가해지는 하중을 제어하는 것을 특징으로 하는, 접합 방법.The joining method according to claim 2, wherein in the pressing step, the load applied to the pushing member is controlled so that the load is within a predetermined allowable range. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접합 공정에 있어서의 상기 부하를 검출하여, 기판의 접합 상태를 검사하는 것을 특징으로 하는, 접합 방법.The joining method according to any one of claims 1 to 3, wherein the load in the joining step is detected to check the joining state of the substrate. 제4항에 있어서, 상기 제1 보유 지지부는 중심부로부터 외주부를 향해 복수의 영역으로 구획되어, 당해 영역마다 제1 기판의 진공화를 설정 가능하고,
상기 접합 공정에 있어서, 상기 부하가 소정의 역치에 도달했을 때, 상기 제1 보유 지지부에 있어서 외주부의 영역 제1 기판의 진공화를 정지하는 것을 특징으로 하는, 접합 방법.5. The semiconductor device according to claim 4, wherein the first holding portion is divided into a plurality of regions from a central portion toward an outer peripheral portion, and the vacuum of the first substrate can be set for each of the regions,
Wherein in the bonding step, when the load reaches a predetermined threshold value, evacuation of the first region of the first peripheral portion of the first holding portion is stopped. 제4항에 있어서, 상기 접합 공정에 있어서의 상기 부하가 소정의 역치에 도달했을 때, 상기 이동 기구에 의해 상기 제2 보유 지지부를 상승시키는 것을 특징으로 하는, 접합 방법.The joining method according to claim 4, wherein when the load in the joining step reaches a predetermined threshold value, the second holding portion is raised by the moving mechanism. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가압 공정과 상기 접합 공정에 있어서, 상기 구동부의 부하를 검출하는 경우, 당해 구동부의 부하는 전류값 또는 토크인 것을 특징으로 하는, 접합 방법.The joining method according to any one of claims 1 to 3, wherein, in the pressing step and the joining step, when the load of the driving part is detected, the load of the driving part is a current value or torque. . 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 접합 방법을 접합 장치에 의해 실행시키도록, 당해 접합 장치를 제어하는 제어 장치의 컴퓨터상에서 동작하는, 프로그램.A program which operates on a computer of a control apparatus for controlling the joining apparatus so as to execute the joining method according to any one of claims 1 to 3 by a joining apparatus. 제8항에 기재된 프로그램을 저장한 판독 가능한, 컴퓨터 기억 매체.9. A computer-readable storage medium storing the program according to claim 8. 기판끼리를 접합하는 접합 장치이며,
하면에 제1 기판을 보유 지지하는 제1 보유 지지부와,
상기 제1 보유 지지부의 하방에 설치되어, 상면에 제2 기판을 보유 지지하는 제2 보유 지지부와,
상기 제1 보유 지지부에 설치되어, 제1 기판의 중심부를 가압하는 압동 부재와,
상기 제2 보유 지지부를 연직 방향으로 이동시키는 이동 기구와,
상기 이동 기구의 구동부에 가해지는 부하 또는 상기 제1 보유 지지부에 가해지는 부하를 검출하는 검출부와,
상기 제1 보유 지지부에 보유 지지된 제1 기판과 상기 제2 보유 지지부에 보유 지지된 제2 기판을 대향 배치하는 배치 공정과, 그 후, 상기 압동 부재를 하강시키고, 당해 압동 부재에 의해 제1 기판의 중심부와 제2 기판의 중심부를 가압하여 접촉시키는 가압 공정과, 그 후, 제1 기판의 중심부와 제2 기판의 중심부가 접촉한 상태에서, 제1 기판의 중심부로부터 외주부를 향해, 제1 기판과 제2 기판을 순차 접합하는 접합 공정을 행하고, 상기 가압 공정과 상기 접합 공정에 있어서, 상기 검출부에 의해 상기 부하를 검출하여, 접합 처리의 상태를 검사하도록, 상기 제1 보유 지지부, 상기 제2 보유 지지부, 상기 압동 부재, 상기 이동 기구 및 상기 검출부를 제어하는 제어부를 갖는 것을 특징으로 하는, 접합 장치.A bonding apparatus for bonding substrates to each other,
A first holding portion for holding and supporting the first substrate on the lower surface,
A second holding portion provided below the first holding portion and holding the second substrate on an upper surface thereof,
A pushing member provided on the first holding portion for pressing a center portion of the first substrate,
A moving mechanism for moving the second holding portion in a vertical direction,
A detecting section for detecting a load applied to the driving section of the moving mechanism or a load applied to the first holding section,
A positioning step of positioning the first substrate held by the first holding portion and the second substrate held by the second holding portion so as to face each other and thereafter lowering the pushing member, A pressing step of pressing and contacting the central part of the substrate with the central part of the second substrate and then pressing the center part of the first substrate toward the outer peripheral part from the center part of the first substrate, The bonding step of successively joining the substrate and the second substrate to each other is performed so that the load is detected by the detection unit in the pressing step and the bonding step to check the state of the bonding treatment, 2 holding unit, the pushing member, the moving mechanism, and the detecting unit. 제10항에 있어서, 상기 제어부는 상기 가압 공정에 있어서의 상기 부하를 검출하여, 상기 압동 부재에 가해지는 하중을 검사하는 것을 특징으로 하는, 접합 장치.The joining apparatus according to claim 10, wherein the control unit detects the load in the pressing step and inspects the load applied to the pushing member. 제11항에 있어서, 상기 제어부는 상기 가압 공정에 있어서, 상기 부하가 소정의 허용 범위 내에 들어가도록, 상기 압동 부재에 가해지는 하중을 제어하는 것을 특징으로 하는, 접합 장치.The joining apparatus according to claim 11, wherein the control unit controls the load applied to the pushing member such that the load is within a predetermined allowable range in the pressing process. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 접합 공정에 있어서의 상기 부하를 검출하여, 기판의 접합 상태를 검사하는 것을 특징으로 하는, 접합 장치.13. The bonding apparatus according to any one of claims 10 to 12, wherein the control unit detects the load in the bonding step and inspects the bonding state of the substrate. 제13항에 있어서,
상기 제1 보유 지지부는 중심부로부터 외주부를 향해 복수의 영역으로 구획되어, 당해 영역마다 제1 기판의 진공화를 설정 가능하고,
상기 제어부는 상기 접합 공정에 있어서, 상기 부하가 소정의 역치에 도달했을 때, 상기 제1 보유 지지부에 있어서 외주부의 영역 제1 기판의 진공화를 정지시키는 것을 특징으로 하는, 접합 장치.14. The method of claim 13,
The first holding portion is divided into a plurality of regions from the central portion toward the outer peripheral portion so that the vacuum of the first substrate can be set for each of the regions,
Wherein the control unit stops the evacuation of the first region of the first substrate on the outer peripheral portion of the first retention portion when the load reaches the predetermined threshold in the joining step. 제13항에 있어서, 상기 제어부는 상기 접합 공정에 있어서의 상기 부하가 소정의 역치에 도달했을 때, 상기 이동 기구에 의해 상기 제2 보유 지지부를 상승시키는 것을 특징으로 하는, 접합 장치.The joining apparatus according to claim 13, wherein the control section raises the second holding section by the moving mechanism when the load in the joining step reaches a predetermined threshold value. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 검출부가 상기 구동부의 부하를 검출하는 경우, 당해 구동부의 부하는 전류값 또는 토크인 것을 특징으로 하는, 접합 장치.The joining apparatus according to any one of claims 10 to 12, wherein when the detecting section detects a load of the driving section, the load of the driving section is a current value or torque. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 접합 장치를 구비한 접합 시스템이며,
상기 접합 장치를 구비한 처리 스테이션과, 제1 기판, 제2 기판 또는 제1 기판과 제2 기판이 접합된 중합 기판을 각각 복수 보유 가능하고, 또한 상기 처리 스테이션에 대해 제1 기판, 제2 기판 또는 중합 기판을 반입출하는 반입출 스테이션을 구비하고,
상기 처리 스테이션은 제1 기판 또는 제2 기판의 접합되는 표면을 개질하는 표면 개질 장치와,
상기 표면 개질 장치에서 개질된 제1 기판 또는 제2 기판의 표면을 친수화하는 표면 친수화 장치와,
상기 표면 개질 장치, 상기 표면 친수화 장치 및 상기 접합 장치에 대해 제1 기판, 제2 기판 또는 중합 기판을 반송하기 위한 반송 장치를 갖고,
상기 접합 장치에서는 상기 표면 친수화 장치에서 표면이 친수화된 제1 기판과 제2 기판을 접합하는 것을 특징으로 하는, 접합 시스템.A bonding system comprising the bonding apparatus according to any one of claims 10 to 12,
A processing station having the bonding apparatus and a plurality of polymerized substrates each having a first substrate, a second substrate, or a polymerized substrate to which a first substrate and a second substrate are bonded, Or a loading / unloading station for loading / unloading the polymerized substrate,
Wherein the processing station comprises a surface modifying device for modifying a bonded surface of the first substrate or the second substrate,
A surface hydrophilizing device for hydrophilizing the surface of the first substrate or the second substrate modified by the surface modifying device;
And a transfer device for transferring the first substrate, the second substrate, or the polymerized substrate to the surface modification device, the surface hydrophilicization device, and the bonding device,
Wherein the bonding apparatus joins the first substrate and the second substrate, the surfaces of which have been hydrophilized, in the surface hydrophilic device.
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