KR20190062573A - 접합 방법, 접합 장치, 및 유지 부재 - Google Patents

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이사오 스가야
미노루 후쿠다
마사키 츠노다
히데히로 마에다
이쿠히로 구와노
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가부시키가이샤 니콘
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Abstract

제1 기판과 제2 기판을 접합하는 방법으로서, 제1 기판의 일부의 영역에 돌출부를 형성하는 형성 단계와, 제1 기판에 돌출부가 형성된 상태에서, 제1 기판의 위치를 계측하는 계측 단계와, 제1 기판의 돌출부를 제2 기판의 표면에 접촉시켜 접촉 영역을 형성하고, 접촉 영역을 확대시키는 것에 의해, 제1 기판 및 제2 기판을 접합하는 접합 단계를 포함한다.

Description

접합 방법, 접합 장치, 및 유지 부재
본 발명은, 접합 방법, 접합 장치, 및 유지 부재에 관한 것이다.
두 개의 기판을 맞붙이는 것에 의해, 두 개의 기판이 적층된 적층 기판을 제조하는 방법이 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).
특허문헌 1: 일본 특허공개 제2012-186243호 공보
두 개의 기판을 맞붙이는 과정에서, 두 개의 기판의 사이에 기포 등이 남는 경우가 있다.
본 발명의 제1 양태에서는, 제1 기판과 제2 기판을 접합하는 방법으로서, 제1 기판의 일부의 영역에 돌출부를 형성하는 형성 단계와, 제1 기판에 돌출부가 형성된 상태에서, 제1 기판의 위치를 계측하는 계측 단계와, 제1 기판의 돌출부를 제2 기판의 표면에 접촉시켜 접촉 영역을 형성하며, 접촉 영역을 확대시키는 것에 의해 제1 기판 및 제2 기판을 접합하는 접합 단계를 포함하는 접합 방법이 제공된다.
본 발명의 제2 양태에서는, 제1 기판과 제2 기판을 접합하는 접합 장치로서, 제1 기판의 일부의 영역에 돌출부를 형성하는 형성부와, 제1 기판에 돌출부가 형성된 상태에서, 제1 기판의 위치를 계측하는 계측부와, 제1 기판의 돌출부를 제2 기판의 표면의 일부에 접촉시켜 접촉 영역을 형성하며, 접촉 영역을 확대시키는 것에 의해 제1 기판 및 제2 기판을 접합하는 접합부를 구비하는 접합 장치가 제공된다.
본 발명의 제3 양태에서는, 기판을 유지하는 유지면을 가지는 본체부와, 본체부에 마련되며, 적어도 일부가 유지면으로부터 돌출한 돌기 부재를 구비하고, 유지면에 유지된 기판의 일부의 영역에 돌기 부재가 당접(當接, 맞닿음)하는 것에 의해, 기판의 다른 영역의 곡률보다도 큰 곡률로 만곡하는 돌출부를, 일부의 영역에 형성하는 유지 부재가 제공된다.
상기 발명의 개요는, 본 발명의 특징 전부를 열거한 것은 아니다. 이들 특징군(群)의 서브 콤비네이션도 발명이 될 수 있다.
도 1은 기판(210, 230)의 모식적 평면도이다.
도 2는 기판(210, 230)을 접합하는 절차를 나타내는 흐름도이다.
도 3은 기판 홀더(220)의 모식적 단면도이다.
도 4는 기판 홀더(240)의 모식적 단면도이다.
도 5는 접합 장치(100)의 모식적 단면도이다.
도 6은 접합 장치(100)의 동작을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 7은 접합 장치(100)의 동작을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 8은 접합 장치(100)의 동작을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 9는 기판(210, 230)의 접합 과정을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 10은 접합 장치(100)의 동작을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 11은 기판(210, 230)의 접합 과정을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 12는 기판(210, 230)의 접합 과정을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 13은 기판(210, 230)의 접합 과정을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 14는 접합파(波)의 진행 과정을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 15는 접합파의 진행 과정을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 16은 접합파의 진행 과정을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 17은 기판 홀더(260)의 모식적 단면도이다.
도 18은 기판 홀더(260)를 이용한 접합 과정을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 19는 접합파의 진행 과정을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 20은 접합파의 진행 과정을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 21은 기판 홀더(260)를 이용한 접합 과정을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 22는 기판 홀더(260)를 이용한 접합 과정을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 23은 기판 홀더(260)를 이용한 접합 과정을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 24는 기판 홀더(260)를 이용한 접합 과정을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 25는 기판 홀더(270)의 모식적 단면도이다.
도 26은 기판 홀더(270)의 모식적 단면도이다.
도 27은 기판 홀더(290)의 모식적 단면도이다.
도 28은 돌기 부재(280)의 사시도이다.
도 29는 접합의 다른 절차를 나타내는 흐름도이다.
도 30은 기판 홀더(260, 290)를 이용한 접합 과정을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 31은 기판 홀더(260, 290)를 이용한 접합 과정을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 32는 기판 홀더(270)를 이용한 접합의 과정을 설명하는 그래프이다.
도 33은 기판 홀더(260, 290)를 이용한 접합 과정을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 34는 기판 홀더(260, 290)를 이용한 접합 과정을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 35는 사용하는 기판 홀더에 대한 접합 절차의 적용예를 나타내는 도면이다.
도 36은 기판 홀더(260, 296)를 이용한 접합 과정을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 37은 기판 홀더(260, 296)를 이용한 접합 과정을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 38은 돌기 부재(301)의 모식적 단면도이다.
도 39는 돌기 부재(302)의 모식적 단면도이다.
도 40은 돌기 부재(303)의 모식적 단면도이다.
도 41은 돌기 부재(304)의 모식적 단면도이다.
도 42는 기판 홀더(501)의 모식적 단면도이다.
도 43은 기판 홀더(502)의 모식적 단면도이다.
도 44는 기판 홀더(503)의 모식적 단면도이다.
도 45는 기판 홀더(504)의 모식적 단면도이다.
이하, 발명의 실시 형태를 통해서 본 발명을 설명한다. 하기의 실시 형태는 청구의 범위와 관련되는 발명을 한정하는 것은 아니다. 실시 형태 중에서 설명되고 있는 특징의 조합의 전부가 발명의 해결 수단에 필수라고는 할 수 없다.
도 1은, 서로 적층하여 접합하는 기판(210, 230)의 모식적 평면도이다. 각각의 기판(210, 230)은, 스크라이브라인(211, 231), 얼라인먼트 마크(213, 233), 및 회로 영역(214, 234)을 가진다. 얼라인먼트 마크(213, 233) 및 회로 영역(214, 234)은, 각각 복수 마련된다.
얼라인먼트 마크(213, 233)는, 기판(210, 230)의 표면에 형성된 구조물의 일례이며, 도시의 예에서는 회로 영역(214) 상호의 사이에 배치된 스크라이브라인(211, 231)에 겹쳐서 배치된다. 얼라인먼트 마크(213, 233)는, 두 개의 기판(210, 230)을 접합하는 경우에, 기판(210, 230) 상호의 위치 맞춤 지표로서 사용된다.
회로 영역(214, 234)은, 동일한 구조를 가지는 복수의 것이, 기판(210, 230)의 표면에 주기적으로 배치된다. 회로 영역(214, 234)의 각각에는, 포토리소그래피 기술 등에 의해 형성된 반도체 장치, 배선, 보호막 등의 구조물이 마련된다. 기판(210)을 다른 기판(210), 리드 프레임 등에 전기적으로 접속하는 경우에 접속 단자가 되는 패드, 범프 등의 접속부도 회로 영역(214, 234)에 배치된다. 접속부도, 기판(210)의 표면에 형성된 구조물의 일례이다.
도 2는, 기판(210, 230)을 접합하는 절차를 나타내는 흐름도이다. 우선, 서로 중첩하여 접합하는 기판(210, 230)을, 기판 홀더(220, 240) 등의 유지 부재에 각각 유지 시킨다(스텝 S101). 이것에 의해, 기판(210, 230)을 보호하여 취급을 용이하게 한다.
도 3은, 한쪽의 기판(210)을 유지하는 기판 홀더(220)의 모식적 단면도이다. 기판 홀더(220)는, 본체부(229) 및 돌기 부재(250)를 가진다.
본체부(229)는, 유지면(221), 통기로(222), 및 오목부(223)를 가진다. 유지면(221)은, 본체부(229)의 도면 중(中) 상면에 형성된 평탄한 면을 가지며, 기판(210)의 이면에 접한다.
통기로(222)는, 유지면(221)에 개구하는 복수의 흡기 구멍을 일단에 가진다. 또, 통기로(222)의 타단은, 제어 밸브(124)를 통해서, 기판 홀더(220)의 외부에 마련된 부(負)압원(125) 및 개방단(126)에 선택적으로 결합된다.
제어 밸브(124)는, 후술하는 접합 장치(100)의 제어부(150)의 제어하에, 통기로(222)를 부압원(125) 또는 개방단(126)에 선택적으로 연통시킨다. 제어 밸브(124)가 통기로(222)를 부압원(125)에 연통시켰을 경우, 유지면(221)의 개구에 부압이 작용하여 기판 홀더(220)에 탑재된 기판(210)이 흡착된다. 제어 밸브(124)가 통기로(222)를 개방단(126)에 연통했을 경우는 유지면(221)의 흡착력이 해소되므로, 기판 홀더(220)에 의한 기판(210)의 유지가 해제된다.
오목부(223)는, 유지면(221)의 대략 중앙에 형성되어 있다. 오목부(223)는, 유지면(221)으로부터 움푹 패인 내부에 돌기 부재(250)를 수용한다. 돌기 부재(250)는, 평탄한 저면을 가지며, 오목부(223)의 저면에, 접착제, 양면 테이프, 자력, 나사, 끼워 맞춤 구조 등의 고정 수단에 의해 고정된다. 또, 돌기 부재(250)는, 대략 중앙에, 상방을 향해 돌출하고, 도면 중 상단의 면을 기판(210)에 대한 당접(맞닿음)면으로 하는 당접부(251)를 가진다.
당접부(251)는, 도시의 예에서는, 원기둥 모양을 이루고 있다. 돌기 부재(250)의 저면으로부터 당접부(251)의 상단까지의 높이 A는, 오목부(223)의 깊이 B보다도 높고, 이것에 의해, 당접부(251)의 상단은 유지면(221)의 표면으로부터 돌출한다. 이 때문에, 기판(210)이 유지면(221)에 흡착된 단계에서, 당접부(251)의 상단은, 기판(210)의 하면에 당접하고, 기판(210)의 중앙부의 영역 C를, 하면으로부터 상면을 향해, 즉, 영역 C가 본체부(229)로부터 떨어지는 방향으로 밀어 올린다. 그 결과, 유지면(221)에 흡착되어 기판 홀더(220)에 유지된 기판(210)의 중앙부에는, 기판(210)의 다른 영역보다도 큰 곡률로 융기한 돌출부(215)가 형성된다. 즉, 돌기 부재(250)는, 유지면(221)에 유지된 기판(210)의 일부의 영역에 당접하는 것에 의해 돌출부(215)를 형성하는 형성부의 일례이다.
또한, 돌기 부재(250)에 의해 기판(210)의 일부에 형성되는 돌출부(215)의 곡률은, 돌출부(215) 전체에서 일정하다고는 할 수 없으며, 돌출부(215)는, 적어도 일부에서, 기판(210)에서의 돌출부(215) 이외의 영역보다도 큰 곡률을 가진다. 기판(210)의 돌출부(215) 이외의 영역이 평탄한 경우 즉 당해 영역의 곡률이 영인 경우, 돌기 부재(250)에 의해 돌출부(215)가 형성된 기판(210)에서는, 평탄한 기판(210)의 돌출부(215)만이, 만곡한 부분을 가지는 형상이 된다.
또, 기판(210)에서의 돌출부(215) 이외의 영역도 만곡되어 경우에는, 돌출부(215)의 부분적인 곡률이, 기판(210)의 다른 영역의 곡률보다도 작게 되는 경우도 있을 수 있다. 예를 들면, 돌출부(215)의 형상이 원추형의 일부를 포함하는 것인 경우는, 원추의 측면으로 대응하는 부분의 곡률이 영으로 되는 경우도 있다. 또, 기판(210)의 예를 들면 둘레 가장자리부가 이면측으로 크게 만곡되어 있는 경우는, 그 둘레 가장자리부의 곡률보다도 돌출부(215)의 곡률이 작게 되는 경우가 있다. 그렇지만, 어느 경우도, 돌출부(215) 전체는, 기판(210)의 돌출부(215) 이외의 영역이 형성하는 가상의 일련의 평면 또는 곡면으로부터 돌출한 형상을 이룬다.
돌출부(215)의 정점을 통과하고 또한 기판(210)의 두께 방향에 따른 평면에서 돌출부(215)를 절단했을 때의 단면에서 봐서, 적어도 돌출부(215)의 선단부에서의 표면의 곡률이, 기판(210)의 중앙부 이외의 영역의 곡률보다도 크다. 선단부의 표면의 곡률은, 돌출부(215)의 선단부와 다른 쪽의 기판(230)이 접촉했을 때에, 접촉 영역의 면적 및 형상 등이, 선단부 및 다른 기판(230)과의 사이에 접합 불량을 일으키게 할 정도의 기포가 생기지 않거나 혹은 삽입되지 않는 면적 및 형상으로 될 때의 곡률이다.
돌출부(215)의 높이 D는, 기판(210)의 중앙부 이외의 영역에서의 표면을 기준으로 했을 때의 돌출부(215)의 정점의 높이이며, 유지면(221)으로부터의 당접부(251)의 돌출량에 대략 상당한다.
도 4는, 기판(210)에 접합되는 다른 기판(230)을 유지하는 기판 홀더(240)의 모식적 단면도이다. 기판 홀더(240)는, 유지면(241) 및 통기로(242)가 형성된 본체부(249)를 가진다.
전체로 평탄한 기판 홀더(240)의 유지면(241)에는, 통기로(242)에 연통하는 복수의 개구가 배치된다. 통기로(242)의 일단은, 제어 밸브(144)를 통해서, 기판 홀더(240)의 외부에 마련된 부압원(145) 및 개방단(146)에 선택적으로 결합된다.
제어 밸브(144)는, 제어 밸브(124)와 마찬가지로, 후술하는 접합 장치(100)의 제어부(150)에 의해 제어되며, 통기로(242)를 부압원(145) 또는 개방단(146)에 선택적으로 연통시킨다.
다시 도 2를 참조하면, 상기와 같이, 각각 기판 홀더(220, 240)에 유지된 기판(210, 220)은, 기판 홀더(220, 240)와 함께, 접합 장치(100)에 반입된다(스텝 S102).
도 5는 접합 장치(100)의 구조를 나타내는 모식도이다. 또, 도 5는, 스텝 S102에서, 기판(210, 230)이 반입된 직후의 상태를 나타내는 도면이기도 하다.
접합 장치(100)는, 프레임(110), 고정 스테이지(121), 이동 스테이지(141), 및 제어부(150)를 구비한다.
고정 스테이지(121)는, 프레임(110)의 천판(天板)(113)에 하향으로 고정되어, 진공 척, 정전 척 등의 유지 기능을 가지며, 기판 홀더(220)를 흡착하여 유지한다. 기판(210)을 유지한 기판 홀더(220)는, 기판(210)의 표면이 하향으로 되도록 고정 스테이지(121)에 반입된다.
또, 천판(113)의 도면 중(中) 하면에는, 도면 중 하향으로 고정된 상(上) 현미경(122) 및 상(上) 활성화 장치(123)가, 고정 스테이지(121)의 측방에 배치된다. 상 현미경(122)은, 고정 스테이지(121)에 대향하여 배치된 이동 스테이지(141) 상의 기판(230)의 상면을 관찰할 수 있다. 상 활성화 장치(123)는, 이동 스테이지(141)에 유지된 기판(230)의 상면을 청정하게 하여 활성화하는 플라스마를 발생한다.
프레임(110)의 저(低)판(111)의 도면 중 상면에는, X방향 구동부(131), Y방향 구동부, 및 이동 스테이지(141)가 적층하여 배치된다. 기판(230)을 유지한 기판 홀더(240)는, 기판(230)의 표면이 상향으로 되도록 이동 스테이지(141)의 상면에 반입된다.
X방향 구동부(131)는, 저판(111)으로 평행하게, 도면 중에 화살표 X로 나타내는 방향으로 이동한다. Y방향 구동부(132)는, X방향 구동부(131) 상에서, 저판(111)과 평행하게, 도면 중에 화살표 Y로 나타내는 방향으로 이동한다. X방향 구동부(131) 및 Y방향 구동부(132)의 동작을 조합시키는 것에 의해, 이동 스테이지(141)는, 저판(111)과 평행하게 이차원적으로 이동할 수 있다.
Y방향 구동부(132)와 이동 스테이지(141)의 사이에는, Z방향 구동부(133)가 배치된다. Z방향 구동부(133)는, 화살표 Z로 나타내는 저판(111)에 대해서 수직인 방향으로, Y방향 구동부(132)에 대해서 이동 스테이지(141)를 이동시킨다. 이것에 의해, 이동 스테이지(141)를 고정 스테이지(121)에 접근시킬 수 있다. X방향 구동부(131), Y방향 구동부(132) 및 Z방향 구동부(133)에 의한 이동 스테이지(141)의 이동량은, 간섭계 등을 이용하여 고정밀도로 계측된다.
Y방향 구동부(132)의 도면 중 상면에는, 하 현미경(142) 및 하 활성화 장치(143)가 이동 스테이지(141)의 측방에 탑재된다. 하 현미경(142)은, Y방향 구동부(132)와 함께 이동하고, 고정 스테이지(121)에 유지된 하향의 기판(210)의 하면을 관찰할 수 있다. 하 활성화 장치(143)는, Y방향 구동부(132)와 함께 이동하고, 고정 스테이지(121)에 유지된 기판(210)의 도면 중 하면을 청정하게 하여 활성화하는 플라스마를 발생한다.
또한, 상 활성화 장치(123) 및 하 활성화 장치(143)를 대신하는 활성화 장치를 접합 장치(100)와는 다른 장소에 마련하여, 미리 활성화한 기판(210, 230)을 접합 장치(100)에 반입해도 된다.
접합 장치(100)는, 제어부(150)를 더 구비한다. 제어부(150)는, X방향 구동부(131), Y방향 구동부(132), Z방향 구동부(133), 상 활성화 장치(123), 및 하 활성화 장치(143)의 동작을 제어한다.
또한, 기판(210, 230)의 접합에 앞서, 제어부(150)는, 상 현미경(122) 및 하 현미경(142)의 상대 위치를 미리 교정해 둔다. 상 현미경(122) 및 하 현미경(142)의 교정은, 예를 들면, 상 현미경(122) 및 하 현미경(142)을 공통의 초점 F에 포커싱시켜, 서로 관찰시키는 것에 의해 실행할 수 있다. 또, 공통의 표준 지표를 상 현미경(122) 및 하 현미경(142)에서 관찰해도 된다.
다시 도 2를 참조하면, 제어부(150)는, 상기와 같이 하여 반입된 기판(210, 230)의 각각에 대해서, 도 6에 나타내는 바와 같이, 이동 스테이지(141)를 이동시키는 것에 의해, 대향하는 기판(210, 230)을 상 현미경(122) 및 하 현미경(142)을 이용하여 관찰하고, 이것에 의해, 복수의 얼라인먼트 마크(213, 233)의 위치를 계측한다(스텝 S103).
상 현미경(122) 및 하 현미경(142)의 상대 위치는 미리 교정되어 있으므로, 이 계측에 의해, 기판(210, 230)의 상대 위치가 정밀도 좋게 검출된다. 이 단계에서 하 현미경(142)이 관찰하는 기판(210)은, 돌기 부재(250)를 가지는 기판 홀더(220)에 유지된 상태로 고정 스테이지(121)에 유지되어 있다. 따라서, 하 현미경(142)은, 돌출부(215)가 형성된 상태의 기판(210)을 관찰하여, 돌출부(215)를 포함하는 기판(210)의 표면에서의 얼라인먼트 마크(213)의 위치를 검출한다.
이와 같이, 얼라인먼트 마크(213)의 위치를 검출하기 전에 돌기 부재(250)에 의해 기판(210)에 돌출부(215)를 형성하고, 돌출부(215)가 형성된 상태에서 얼라인먼트 마크(213)의 위치를 검출하고 있다. 이것에 의해, 얼라인먼트 마크(213)의 위치를 검출한 후에 기판(210)에 돌출부(215)를 형성하는 경우와 달리, 얼라인먼트 마크의 위치 검출 후에 기판(210)의 중앙부에 변형에 의한 변위가 생기는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 위치 맞춤 정밀도의 저하를 억제할 수 있다.
또, 기판 홀더(220)로의 기판(210)의 유지 동작 중에 기판(210)에 돌출부(215)가 형성되기 때문에, 기판(210)을 유지한 후에 기판(210)의 일부를 밀어 돌출부(215)를 형성하는 동작을 하는 접합 장치와 달리, 돌출부(215) 형성을 위해서 공정수가 증가하는 것도 회피할 수 있다.
또한, 얼라인먼트 마크(213)의 위치를 검출한 후에 기판(210)에 돌출부(215)를 형성한 경우, 돌출부(215) 형성에 따른 기판(210)의 중앙부의 변형에 의해, 특히 중앙부에서의 얼라인먼트 마크(213)의 위치가, 검출된 위치로부터 어긋나 버린다. 또, 기판(210)의 중앙부에 돌출부(215)를 형성하기 위해서 압압력을 주었을 때, 중앙부 이외의 영역이 압압력에 끌어 당겨져, 중앙부 이외의 영역의 위치가, 얼라인먼트 마크(213)를 검출했을 때의 위치로부터 어긋나 버린다. 이 때문에, 위치 정보에 대한 신뢰성이 저하하고, 또, 당해 위치 정보에 근거하는 위치 맞춤 정밀도가 저하한다.
환언하면, 돌출부(215)를 형성한 후에 얼라인먼트 마크(213)의 위치를 검출하여 기판(210, 230)을 위치 맞춤하는 절차를 준수하면, 기판 홀더(220) 이외의 기재(機材)를 이용하여 돌출부(215)를 형성하여, 기판(210, 230)을 적층해도 된다. 그러한 기재로서는, 유지면의 중앙으로부터 돌출 또는 퇴피하는 푸시 로드를 구비한 스테이지 장치를 예시할 수 있다.
제어부(150)는, 검출된 기판(210, 230)의 상대 위치 정보에 기초하여, 기판(210, 230)의 위치 맞춤에 필요한 이동 스테이지(141)의 이동 방향 및 이동량을 산출한다.
다음에, 제어부(150)는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 상 활성화 장치(123) 및 하 활성화 장치(143)를 동작시키면서 이동 스테이지(141)를 주사시키는 것에 의해, 기판(210, 230)의 표면을 활성화한다(스텝 S104). 활성화된 기판(210, 230)의 표면은, 서로 접촉시키는 것에 의해, 접착제 등의 개재물, 용접, 압착 등의 가공 없이, 서로 접합할 수 있는 상태가 된다.
다음에, 제어부(150)는, 먼저 스텝 S103에서 산출한 정보에 기초하여 이동 스테이지(141)를 이동시키고, 도 8에 나타내는 바와 같이, 기판(210, 230)을 서로 위치 맞춤한다(스텝 S105). 도 9는, 접합 장치(100)에서 위치 맞춤된 기판(210, 230)의 상태를 나타내는 모식적인 단면도이다.
이 단계에서는, 제어부(150)는, 제어 밸브(144)를 제어하여, 이동 스테이지(141) 상에 유지된 기판 홀더(240)의 통기로(242)를 부압원(145)에 연통시키고 있다. 이것에 의해, 기판(230)이 유지면(241)에 흡착되어 있다.
또, 제어부(150)는, 제어 밸브(124)를 제어하여, 고정 스테이지(121)에 유지된 기판 홀더(220)의 통기로(222)도, 부압원(125)에 연통시키고 있다. 이것에 의해, 기판(210)이 기판 홀더(220)의 유지면에 흡착되어 있다.
다음에, 도 10에 나타내는 바와 같이, 제어부(150)는 Z방향 구동부(133)를 동작시켜, 이동 스테이지(141)를 상승시킨다. 이것에 의해, 기판(230)이 상승하고, 이윽고, 기판(210, 230)이 서로 접촉한다.
도 11은, 접합 장치(100)에서 기판(210, 230)이 접촉하기 시작한 상태를 나타내는 모식적인 단면도이다. 고정 스테이지(121)에 유지된 기판(210)에는, 도면 중 하방을 향해 돌출한 돌출부(215)가 형성되어 있다. 따라서, 이동 스테이지(141)의 상승에 의해 기판(210, 230)이 서로 접근했을 때에, 우선, 돌출부(215)가 기판(230)의 표면에 접촉한다.
환언하면, 돌출부(215)는, 기판(210)의 다른 영역보다도 융기하고 있으므로, 기판(210) 하면의 전(全)영역 가운데, 돌출부(215)의 선단이, 확실히 최초로 기판(230)의 표면에 접촉한다. 이 때, 돌출부(215)의 선단을 기판(230)의 표면의 중심에 접촉시키는 것이 바람직하다. 기판(210, 230)의 표면은, 스텝 S104에서 이미 활성화되어 있으므로, 기판(210, 230)의 접촉점에는, 기판(210, 230)의 일부가 접촉에 의해 접합한 접합 기점(209)이 형성된다(스텝 S106：도 2).
접합 기점(209)은, 기판(210, 230)끼리가 접촉한 영역인 접촉 영역이며, 맞붙임을 개시하는 경우에 형성되는 접촉 영역이다. 접합 기점(209)은, 면적을 가지는 영역이라도 좋다. 맞붙이는 한 쌍의 기판(210, 230)에서의 맞붙임의 기점은, 기판(210)의 일부를 기판(230)의 일부에 밀어 붙이는 것에 의해, 기판(210, 230)의 사이에 게재된 대기 등이 밀려 나오고, 기판(210, 230)끼리가 직접 접촉하여 형성된다.
이 접촉에 의해, 활성화된 두 개의 기판(210, 230)의 접촉 영역이, 수소 결합과 같은 화학 결합에 의해 결합한다. 두 개의 기판(210, 230)을 일부에서 접촉시킨 후, 제어부(150)는, 두 개의 기판(210, 230)이 서로 접촉한 상태를 유지한다. 이 때, 기판(210, 230)끼리를 밀어 붙이는 것에 의해, 접촉한 일부의 면적을 크게 하는 것에 의해 접촉 영역을 넓게 해도 된다.
또, 제어부(150)는, 제어 밸브(124, 144)를 제어하여, 기판 홀더(220, 240)의 각각의 통기로(222, 242)를 모두 부압원(125)에 연통시키고 있다. 따라서, 기판(210, 230)은, 각각 기판 홀더(220, 240)에 흡착되어 있으며, 접합 기점(209) 이외의 부분에서, 기판(210, 230)이 접촉하는 것은 억제되어 있다.
접촉 상태를 유지한 상태로 소정의 시간이 경과하면, 두 개의 기판(210, 230)의 맞붙임의 과정에서 기판(210, 230) 사이에 위치 어긋남이 생기지 않는 크기의 결합력이 두 개의 기판(210)의 사이에 확보된다. 이것에 의해, 기판(210, 230)의 서로 접촉한 일부에 맞붙임의 기점이 형성된다.
제어부(150)는, 다음에, 고정 스테이지(121) 측에서, 제어 밸브(124)를 전환하여, 기판 홀더(220)의 통기로(222)를 대기압으로 개방단에 연통시킨다. 이것에 의해, 기판 홀더(220)에 의한 기판(210)의 유지가 해제되며(스텝 S107), 활성화된 표면 상호의 분자간력 등에 의해, 기판(210, 230)이 서로 자율적으로 접합된다.
이 때, 도 12에 나타내는 바와 같이, 기판(210, 230)의 접합된 접촉 영역이, 접합 기점(209)으로부터, 기판(210, 230)의 지름 방향 외측을 향해 순차적으로 확대한다. 이것에 의해, 접합 영역이 순차적으로 확장해 가는 접합파가 발생하여, 기판(210, 230)의 접합이 진행한다(스텝 S108).
도 13은, 상기와 같은 기판(210, 230)의 접합파의 진행이 완료한 상태를 나타내는 모식적 단면도이며, 도 11, 12와 동일한 시점(視點)으로 나타내고 있다. 도시한 대로, 기판(210, 230)은 전면(全面)에 걸쳐서 접촉하여, 더욱 접합되어 있다. 이것에 의해 기판(210, 230)의 접합은 완료하여(스텝 S109), 두 개의 기판(210, 220)은 일체적인 적층 기판(201)이 된다. 이와 같이, 접합 장치(100)는, 돌출부(215)가 형성된 기판(210)을 포함하는 두 개의 기판(210, 230)을 유지하는 유지부인 이동 스테이지(141) 및 고정 스테이지(121)를 구비하며, 한쪽의 기판(210)의 돌출부(215)를 다른 쪽의 기판(230)에 접촉시켜 접합 기점(209)을 형성하고, 또한, 접합 기점(209)으로부터 접촉 영역을 확대시키는 것에 의해, 기판(210, 230)을 접합하는 접합부를 형성한다.
도면 중 상측의 고정 스테이지(121)에 흡착된 기판 홀더(240)에 의한 기판(210)의 흡착은, 스텝 S106에서 이미 해제되어 있다. 따라서, 형성된 적층 기판(201)은, 이동 스테이지(141)에 유지된 기판 홀더(240)에 유지되어 있다. 이 후, 적층 기판(201)은, 접합 장치(100)로부터 반출되지만(스텝 S110), 적층 기판(201)의 반출은, 기판 홀더(240)에 의한 유지를 먼저 해제하여 적층 기판(201) 단독으로 반출해도 되고, 기판 홀더(240)에 유지시킨 채로 기판 홀더(240)와 함께 반출한 후, 적층 기판(201)을 기판 홀더(240)로부터 분리해도 된다.
또한, 상기 예에서는, 도 1에 나타낸 기판(210, 230)과 같이, 회로 영역(214) 등을 가지는 기판(210, 230)을 위치 맞춤하여 접합했다. 이것을 대신하여, 회로 영역(214) 등이 형성되어 있지 않은 유리 기판 및 반도체 기판 등을, 접합 장치(100)를 이용하여 접합해도 된다. 이 경우는, 도 2에 나타낸 접합 절차에서, 스텝 S103의 위치 계측 및 스텝 S105의 위치 맞춤을 생략해도 된다.
도 14, 도 15, 및 도 16은, 기판(210, 230)의 접합에서, 접합 기점(209)으로부터 외주를 향해 접합파가 진행하는 과정에서 생기는 기판(210, 230) 사이의 위치 어긋남을 설명하는 도면이다. 이들 도면에서는, 접합의 과정에 있는 기판(210, 230)에서, 기판(210, 230)의 접합 영역과 비접합 영역과의 경계 K 즉 접합파의 선단의 부근이 확대되어 도시된다.
또한, 위치 어긋남은, 두 개의 기판(210, 230)의 사이에 대응하는 얼라인먼트 마크(213)끼리, 또는, 서로 대응하는 접속부끼리의, 소정의 상대 위치로부터의 어긋남이다. 위치 어긋남량이 임계치보다도 큰 경우는, 접속부끼리가 접촉하지 않거나 또는 적절한 전기적 도통을 얻을 수 없거나, 혹은 접합부 사이에 소정의 접합 강도를 얻을 수 없다.
도 14에 나타내는 바와 같이, 경계 K의 바로 근처에서는, 기판 홀더(220)에 의한 유지로부터 해방된 기판(210)에 있어서, 도면 중 하면 측에서는 신장(伸長)되며, 도면 중 상면 측에서는 수축하는 변형이 생긴다. 또한, 도 15에 나타내는 바와 같이, 기판(210, 230)에서 경계 K의 위치가 이동하면, 상기 변형이 생기는 장소도 경계 K와 함께 이동한다.
상기와 같은 변형을 수반하여 접촉한 기판(210, 230)이 서로 접합되면, 기판(210)의 신장이, 기판(230)에 접합되는 것에 의해 고정되며, 기판(210)이, 기판(230)에 대해서 확대한 것과 같이 된다. 이 때문에, 도면 중에 점선의 어긋남으로서 나타나듯이, 기판 홀더(240)에 유지된 하측의 기판(230)과, 기판 홀더(220)로부터 해방된 상측의 기판(210)과의 사이에, 기판(210)의 신장량에 상당하는 위치 어긋남이 생긴다.
또한, 도 16에 나타내는 바와 같이, 상기와 같은 위치 어긋남은, 경계 K가 기판(210, 230)의 외주를 향해 누적되어, 외주에 가까워질수록 위치 어긋남이 커진다.
도 17은, 상기와 같이, 접합의 과정에서 생기는 위치 어긋남에 대한 대책으로서 준비된 기판 홀더(260)의 모식적 단면도이다. 기판 홀더(260)는, 유지면(261)과 통기로(262)를 포함하는 본체부(269)를 가진다.
기판 홀더(260)의 유지면(261)은, 둘레 가장자리부로부터 중앙부를 향해서 높이가 서서히 증가하는 단면 형상을 가지며, 도시의 예에서는, 둘레 가장자리부로부터 중앙부를 향해서 두께가 서서히 증가하는 단면 형상을 가진다. 이것에 의해, 유지면(261)은, 예를 들면 구면을 이룬다. 또, 유지면(261)에는, 통기로(262)에 연통하는 복수의 개구가 배치된다. 통기로(262)의 일단은, 제어 밸브(144)를 통해서, 기판 홀더(260)의 외부에 마련된 부압원(145) 및 개방단(146)에 결합된다. 또한, 유지면(261)의 형상이 구면에 한정되지 않는 것은 물론이며, 예를 들면, 포물선을 그 대칭축을 중심으로 하여 회전시킨 곡면 또는 그 일부인 포물면, 원통을 중심축을 따라서 잘랐을 때의 외주면인 원통면 등과 같이, 비회전체 형상이라도 좋다.
제어부(150)의 제어에 의해 제어 밸브(144)가 통기로(242)를 부압원(145)에 연통시키는 것에 의해서, 기판(230)은 기판 홀더(260)에 흡착된다. 기판 홀더(260)의 유지면(261)은 곡면이므로, 기판 홀더(260)에 흡착된 기판(230)은, 유지면(261)의 형상을 따라 만곡한다.
기판 홀더(260)의 유지면(261)에 기판(230)이 흡착되었을 경우, 도면 중에 일점 쇄선으로 나타내는 기판(210)의 두께 방향의 중심부 E와 비교하여, 기판(230)의 도면 중 상면인 표면은, 중심으로부터 둘레 가장자리부를 향해서 면방향으로 확대 변형된다. 또, 기판(230)의 도면 중 하면인 이면에서는, 기판(230)의 중심으로부터 둘레 가장자리부를 향해서 면방향으로 축소 변형된다.
도 18은, 접합 장치(100)에서, 이동 스테이지(141)측의 기판(230)의 유지에 기판 홀더(260)를 이용했을 경우를 나타내는 모식적 단면도이다. 도시의 상태는, 도 2에 나타낸 스텝 S106에서 기판(210, 230)에 접합 기점(209)을 형성하는 단계에 대응한다.
도면 중 상측의 기판 홀더(220)에 유지된 기판(210)은, 돌기 부재(250)의 당접부(251)에 의해 형성된 국부적인 돌출부(215)를 가진다. 따라서, 기판(210, 230)을 접촉시켰을 때, 기판 홀더(260)의 유지면(261)이 평탄한 경우에 비해, 보다 확실하게 돌출부(215)의 대략 중앙의 일점에 접합 기점(209)이 형성된다.
다음에, 기판 홀더(220)에 의한 기판(210)의 유지를 해제하고, 도 19에 나타내는 바와 같이, 기판(210, 230)의 사이에서 접합파를 진행시킨다(스텝 S108：도 2).
도시와 같이, 융기한 유지면(261)을 가지는 기판 홀더(260)에 유지된 기판(230)의 상측 표면은, 유지면(261)의 만곡한 형상을 따르는 것에 의해, 배율이 확대되고 있다. 이 때문에, 기판 홀더(240)에 의한 기판(210)의 유지가 해제되며, 기판(210)이 변형하면서 기판(230)에 접합했을 때, 기판(210)의 변형이 기판(230)의 만곡 변형에 의해 상쇄되어, 기판(210, 230) 사이에 위치 어긋남을 일으키지 않고 적층 기판(201)을 형성할 수 있다.
또한, 상기 배율은, 설계값에서는 기판의 중심으로부터 거리 X0에 위치하는 구조물이, 실제로 제조된 기판에서는 중심으로부터의 거리 X1에 위치하는 경우에, 차분(X1－X0)을 거리 X0로 나누는 것에 의해, 얻을 수 있는 값이다. 배율은, 예를 들면 ppm(Parts　Per　Million)를 단위로서 나타내진다.
또, 상기 예에서는, 유지면(261)의 중앙이 융기한 기판 홀더(260)를 이용했지만, 유지면(261)의 중앙이 함몰한 기판 홀더(260)를 이용하는 것에 의해, 유지한 기판(230)의 표면을 수축시켜, 배율을 축소할 수도 있다. 이것에 의해, 기판(210)의 회로 영역(214)이 설계 사양에 비하여 작은 경우에, 기판(230)을 거기에 맞추어 위치 어긋남을 억제할 수도 있다.
또한, 접합의 과정에서 생기는 배율의 변화량은, 기판(210)에 형성되는 돌출부(215)의 높이에도 영향을 받는다. 따라서, 기판 홀더(220)에서의 돌기 부재(250)가 유지면(221)으로부터 돌출하는 돌출량의 많고 적음에 따라서, 대향하는 기판(230)을 유지하는 기판 홀더(240)의 곡률을 조정해도 된다. 보다 구체적으로는, 예를 들면, 높이가 더 큰 돌기 부재(250)를 가지는 기판 홀더(240)를 사용하는 경우에, 더 큰 곡률로 중앙측이 융기하는 기판 홀더(240)를 선택하여 사용해도 된다.
도 20은, 접합의 과정에서 생기는 위치 어긋남에 대한 다른 대책을 설명하는 도면이다. 도시의 상태는, 기판(210, 230)의 사이에서 접합파가 진행되고 있는 상태(스텝 S108：도 2)를 나타낸다.
도시의 방법에서는, 평탄한 유지면(241)을 가지는 기판 홀더(240)에 하측의 기판(230)을 유지하고, 상측의 기판(210)을 기판 홀더(220)의 유지로부터 해방함과 아울러, 하측의 기판(230)도, 기판 홀더(240)의 유지로부터 해방한다. 상측의 기판(210)으로부터의 인장력에 의해, 하측의 기판(230)이 기판 홀더(240)로부터 떠올라 만곡한다. 이것에 의해, 하측의 기판(230)의 표면이 신장하도록 형상이 변화하므로, 이 신장량만큼, 상측의 기판(210)의 표면의 신장량과의 차이가 작아진다. 따라서, 두 개의 기판(210, 230) 사이가 다른 변형량에 기인하는 위치 어긋남이 억제된다.
환언하면, 기판(230)의 휨량 즉 신장 변형량을 조정하는 것에 의해, 기판(210, 230) 사이의 배율 차이에 의한 위치 어긋남을 작게 할 수 있다. 이와 같이, 평탄한 유지면(241)을 가지는 기판 홀더(240)를 이용한 경우에도, 기판(210, 230)의 위치 어긋남을 억제할 수 있다.
또한, 양쪽 기판 홀더(220, 240)에 의한 유지를 해제하는 경우, 기판(210, 230)의 접합 강도가 충분히 높아질 때까지, 접합 기점(209)이 형성되는 위치에서 기판(210, 230)을 접촉시킨 상태를 적극적으로 유지하는 것에 의해, 기판(210, 230)의 예기치 못한 위치에 접합 기점(209)이 형성되어 적층 기판(201)에 기포가 남는 것을 방지할 수 있다. 스텝 S109(도 2)에서 기판(210, 230)의 접합이 완료한 다음은, 어느 하나의 기판 홀더(220, 240)에 의해, 적층 기판(201)을 다시 유지해도 된다.
중첩 과정에서, 기판(210)의 변형이 일어나고 있는 경계 K부근의 영역에, 도면 중 상방으로부터 기판(210)에 대해서 흡착력을 작용시키면, 보정을 하지 않았던 경우의 변형에 비해서, 보다 큰 변형이 기판(210)에 생긴다.
또한, 보정 목적으로 기판(230)의 유지를 해제하는 경우에는, 유지력을 완전히 소실시키는 것을 대신하여, 유지력을 약하게 하는 것에 그쳐도 된다. 이와 같이, 기판 홀더(240)에 의한 기판(230)의 유지력을 조정하는 것에 의해서, 기판(230)의 배율을 조절할 수 있고, 기판(210)의 배율 차이에 의한 위치 어긋남을 보정할 수 있다.
도 21, 도 22, 도 23, 및 도 24는, 도 5에 나타낸 접합 장치(100), 도 3에 나타낸 기판 홀더(220), 및 도 17에 나타낸 기판 홀더(260)를 이용한 기판(210, 230)의 다른 접합 방법을 나타내는 도면이다. 사용하는 부재에 있어서의 중복하는 개별의 설명은 생략한다.
도 21에 나타내는 바와 같이, 기판(210)을 유지하여 접합 장치(100)에 반입된 기판 홀더(220)가 이동 스테이지(141)에 유지되어 있다. 또, 기판(230)을 유지하며 접합 장치(100)에 반입된 기판 홀더(260)가 고정 스테이지(121)에 유지되어 있다.
그 다음에, 위치 계측(스텝 S103), 기판 활성화(스텝 S104), 및 기판 위치 맞춤(스텝 S105) 후, 도 22에 나타내는 바와 같이, 돌출부(215)가 형성된 기판(210)을 이동 스테이지(141)에 의해 상승시켜, 접합 기점(209)이 형성된다(스텝 S106). 또한, 도 23에 나타내는 바와 같이, 기판 홀더(220)에 의한 기판(210)의 유지를 해제하여(스텝 S107), 접합파를 진행시킨다(스텝 S108).
기판(210, 230)에서 접합파가 진행하는 것에 따라, 도면 중 하측에 위치하는 기판 홀더(220)의 유지가 해제된 기판(210)은, 도면 중 상측의 기판 홀더(240)에 유지된 기판(230)에 접합하여, 도 24에 나타내는 바와 같이, 적층 기판(201)이 형성된다. 이와 같이, 접합 장치(100)에서는, 하측의 기판(210)을 해방하여, 적층 기판(201)을 형성할 수도 있다.
도 25는, 평탄한 유지면(271)을 가지는 다른 기판 홀더(270)의 모식적 단면도이다. 도면은, 기판 홀더(270)가 기판(210)을 유지하고, 또한, 고정 스테이지(121)에 유지된 상태를 나타낸다.
기판 홀더(270)는, 본체부(279) 및 돌기 부재(250)를 가진다. 돌기 부재(250)와, 돌기 부재(250)를 수용하는 유지면(271)의 오목부(273)의 형상은, 도 3에 나타낸 기판 홀더(220)의 돌기 부재(250) 및 오목부(223)와 동일하기 때문에 중복하는 설명은 생략한다.
본체부(279)는, 서로 독립한 2계통의 통기로(272, 274)를 가진다. 한쪽의 통기로(272)는, 유지면(271)의 외주측에 배치된 복수의 개구를 가진다. 통기로(272)의 타단은, 제어 밸브(124)를 통해서, 기판 홀더(270)의 외부에 마련된 부압원(125) 및 개방단(126)에 결합된다. 제어 밸브(124)는, 접합 장치(100)의 제어부(150)의 제어하에, 통기로(272)를, 부압원(125) 또는 개방단(126)에 선택적으로 연통시킨다.
제어 밸브(124)가 통기로(272)를 부압원(125)에 연통시키면, 유지면(271)의 개구에 부압이 작용하여, 유지면(271)의 외주측에 기판(210)이 흡착된다. 제어 밸브(124)에 의해 통기로(272)가 개방단(126)에 연통하면, 기판 홀더(270)의 유지면(271)에서의 기판(210)의 흡착이 해제된다.
다른 쪽의 통기로(274)는, 유지면(271)에서, 돌기 부재(250)를 수용한 오목부(273)의 주위에 배치된 복수의 개구를 가진다. 통기로(274)의 타단은, 제어 밸브(127)를 통해서, 기판 홀더(270)의 외부에 마련된 부압원(128) 및 개방단(129)에 결합된다. 제어 밸브(127)는, 접합 장치(100)의 제어부(150)의 제어하에, 통기로(274)를 부압원(128) 또는 개방단(129)에 선택적으로 연통시킨다.
제어 밸브(127)가 통기로(274)를 부압원(128)에 연통시키면, 유지면(271)의 개구에 부압이 작용하여, 오목부(273)의 주위에서 기판(210)이 유지면(271)에 흡착된다. 제어 밸브(127)가 통기로(274)를 개방단(129)에 연통시키면, 오목부(273)의 주위에서는 기판(210)의 흡착이 해제된다.
기판 홀더(270)에 기판(210)을 유지시키는 단계(스텝 S101: 도 2)에서는, 양쪽 통기로(272, 274)를 모두 함께 부압원(125, 129)에 연통시켜, 유지면(271) 전체로 기판(210)을 흡착한다. 이것에 의해, 당접부(251)가 당접한 영역 T에서, 기판(210)에 돌출부(215)가 형성된다.
도 26은, 다음의 단계를 나타내는 도면이다. 이 단계는, 기판 홀더(270)가 기판(210)을 유지한 단계(스텝 S101)의 후이며, 기판(210)에 대한 위치 계측을 개시하는 단계(스텝 S103)의 전에 실행된다.
제어부(150)는, 기판(210)에서의 얼라인먼트 마크(213)의 위치 계측을 개시하기 전에, 제어 밸브(127)를 제어하여 통기로(274)를 개방단(129)에 연통시켜도 된다. 이것에 의해, 기판 홀더(270)에서의 돌기 부재(250) 주위의 흡착력이 해소되어, 흡착되지 않게 된 영역의 기판(210)이 유지면(271)으로부터 멀어진다.
따라서, 기판(210)의 돌출부(215)의 선단부에서의 곡률이 감소하여, 도면 중 하면이 되는 측 기판(210)의 표면의 변형량도 감소하므로, 돌출부(215)를 형성한 것에 의한 기판(210)의 중앙부에서의 표면의 변형이 완화된다. 다만, 통기로(274)를 개방단(129)에 연통시키는 단계는 필수가 아니고, 통기로(274)를 부압원(145)에 접속한 채로 스텝 S103의 계측을 개시해도 된다.
이 상태에서, 얼라인먼트 마크(213)의 위치 계측(스텝 S103)을 실행한다. 이것에 의해, 기판(210)의 중앙부에서, 기판(210)을 유지면(271)에 흡착한 상태 즉 기판(210)의 중앙부에 돌출부(215)가 형성된 상태에서의 얼라인먼트 마크(213)의 위치와, 기판(210)이 유지면(271)으로부터 해방되어 기판(210)이 기판(230)에 접합될 때의 얼라인먼트 마크(213)의 위치와의 차이가 작아지기 때문에, 기판(210, 230)의 위치 맞춤 정밀도를 향상할 수 있다.
도 27은, 다른 기판 홀더(290)의 모식적 단면도이다. 기판 홀더(290)는, 본체부(299) 및 돌기 부재(280)를 가진다.
본체부(299)는, 유지면(291), 통기로(292, 294), 및 오목부(293)를 가진다. 유지면(291)은, 본체부(299)의 도면 중 상면에 평탄한 면을 가진다. 또, 유지면(291)의 중앙에는, 유지면(291)으로부터 함몰한 오목부(293)가 마련된다. 또한, 본체부(299)는, 두께 방향으로 관통한 복수의 통기로(292, 294)를 가진다.
한쪽의 통기로(292)는, 유지면(291)의 중앙부 이외의 전역에 분포하는 복수의 개구를 가진다. 또, 통기로(292)의 타단은, 제어 밸브(144)를 통해서, 기판 홀더(290)의 외부에 마련된 부압원(145) 및 개방단(146)에 결합된다. 제어 밸브(124)는, 접합 장치(100)의 제어부(150)의 제어하에, 통기로(292)를 부압원(145) 또는 개방단(146)에 선택적으로 연통된다.
제어 밸브(144)가 통기로(292)를 부압원(145)에 연통한 경우, 유지면(291)의 개구에 부압이 작용하므로, 기판(210)은, 기판 홀더(290)의 유지면(291)에 흡착된다. 제어 밸브(144)가 통기로(292)를 개방단(146)에 연통한 경우, 유지면(291)의 흡착력이 해소되므로, 기판 홀더(220)의 유지면(291)으로의 기판(210)의 흡착이 해제된다.
다른 쪽의 통기로(294)는, 오목부(293)의 저부에 개구하는 일단을 가진다. 통기로(294)의 타단은, 제어 밸브(147)를 통해서, 기판 홀더(290)의 외부에 마련된 부압원(148) 및 개방단(149)에 결합된다. 제어 밸브(124)는, 접합 장치(100)의 제어부(150)의 제어하에, 통기로(222)를 부압원(125) 또는 개방단(126)에 선택적으로 연통시킨다.
도 28은, 돌기 부재(280)의 사시도이다. 돌기 부재(280)는, 당접부(281), 주벽(周壁)부(282) 및 통기로(284)를 가진다. 돌기 부재(280)도, 기판(210)의 일부의 영역에 돌출부(215)를 형성하는 형성부의 일례이다.
당접부(281)는, 돌기 부재(280)의 중앙에서 도면 중 상방으로 돌출한 돌기의 선단에 배치된다. 주벽부(282)는, 돌기 부재(280)의 외주를 따라서 환 모양으로 배치된다. 이것에 의해, 당접부(281)와 주벽부(282)의 사이에는, 홈부(283)가 형성된다.
통기로(284)는, 홈부(283)의 내부에 일단을 개구하여, 돌기 부재(280)의 하면까지 관통한다. 돌기 부재(280)를 본체부(299)의 오목부(293)에 수용했을 경우, 통기로(284)는, 본체부(299)의 통기로(294)에 연통한다. 따라서, 제어 밸브(147)가 통기로(294)를 부압원(148)에 연통했을 경우, 돌기 부재(280)의 홈부(283)의 내부에 부압이 작용하는 것에 의해, 기판(210)이 홈부(283)에 대해서 흡착된다. 즉, 홈부(283)는 기판(210)을 흡인하는 흡착부의 일례이다. 제어 밸브(147)가 통기로(294)를 개방단(149)에 연통했을 경우는, 돌기 부재(280)의 홈부(283)에서의 흡착력이 해소된다.
돌기 부재(280)를 본체부(299)의 오목부(293)에 수용한 상태에서는, 당접부(281)의 적어도 일부, 및 주벽부(282)의 적어도 일부는, 유지면(291)으로부터 돌출한다. 도시의 예에서는, 주벽부(282)의 높이는, 당접부(281)보다도 낮다.
다시 도 27을 참조하면, 돌기 부재(280)의 주벽부(282)의 높이 G는 오목부(293)가 깊이 H보다도 크고, 주벽부(282)의 도면 중 상단은, 유지면(291)으로부터 돌출하고 있다. 또한, 당접부(281)의 높이 J는, 도시의 예에서는, 주벽부(282)보다도 더 높고, 당접부(281)의 도면 중 상단은, 주벽부(282)로부터 더 돌출하고 있다.
도 29는, 도 5에 나타낸 접합 장치(100), 도 17에 나타낸 기판 홀더(260), 및 도 27에 나타낸 기판 홀더(290)를 이용한 기판(210, 230)의 접합 절차를 나타내는 흐름도이다. 도 29에 나타낸 절차 가운데, 도 2에 나타낸 절차와 동일한 조작에 대해서는, 같은 부호를 교부하여 설명을 간략화한다.
우선, 기판(210, 230)이, 각각 기판 홀더(290, 260)에 유지된다(스텝 S101). 여기서, 기판 홀더(290)는, 본체부(299)의 통기로(292)와, 돌기 부재(280)의 홈부(283) 모두에서 기판(210)을 흡착한다.
이것에 의해, 기판(210)의 중앙부 이외의 영역은, 본체부(299)의 유지면(291)에 흡착된다. 또, 기판(210)의 중앙부의 일부가 돌기 부재(280)의 당접부(281)에 당접하는 것에 의해, 중앙부에 돌출부(215)가 형성된다. 또한, 돌출부(215)의 외주부의 일부는, 돌기 부재(280)의 주벽부(282)의 상단에 당접하며, 이것에 의해, 기판(210)의 중앙부가 홈부(283)에 흡착된다.
그 다음에, 기판 홀더(290, 260)에 유지된 기판(210, 230)은, 도 30에 나타내는 바와 같이, 접합 장치(100)에 반입된다(스텝 S102). 도시의 예에서는, 한쪽의 기판(210)을 유지한 기판 홀더(290)는 이동 스테이지(141)에 반입되고, 다른 쪽의 기판(230)을 유지한 기판 홀더(260)는 고정 스테이지(121)에 반입된다.
위치 계측(스텝 S103), 기판 활성화(스텝 S104), 및 기판 위치 맞춤(스텝 S105)이 실시된 후, 도 31에 나타내는 바와 같이, 제어부(150)가 제어 밸브(144)를 전환하여, 기판 홀더(290)에서의 유지면(291)의 통기로(292)를 개방단(146)에 연통한다. 이것에 의해, 기판(210)의 중앙부를 제외한 영역의 유지면(291)으로의 흡착이 해제된다(스텝 S111).
또한, 유지면(291)에 의한 유지를 해제했을 경우에, 통기로(292)를 통해서 유지면(291)의 표면에 유체를 분출하게 하는 것에 의해, 기판(210)을 유지면(291)으로부터 적극적으로 떼어 놓아도 된다. 이것에 의해, 기판(210)의 해방을 촉진하여, 다음의 스텝으로 진행될 때까지의 시간을 단축할 수 있다. 또, 분출하는 유체에 의해 기판(210)을 유지면(291)으로부터 떼어 놓는 것에 의해, 돌출부(215)에서의 기판(210)의 변형을 완화할 수 있다.
도 32는, 기판 홀더(290)에 유지된 기판(210)의 돌출부(215)의 단면 형상의 변화를 나타내는 그래프이다. 도시의 곡선 P와 같이, 유지면(291) 및 돌기 부재(280) 모두가 기판(210)을 흡착하고 있는 경우, 기판(210)의 중앙부가 당접부(281)에 밀착하는 것에 의해, 돌출부(215)가 형성된다.
기판 홀더(290)의 유지면(291)에서의 흡착을 해제하고, 또한, 통기로(292)로부터 분출한 유체에 의해 기판(210)의 외주측을 밀어 올리면, 돌출부(215)의 외주 부분은, 화살표 X로 나타내는 바와 같이 변형하며, 돌출부(215)의 높이를 바꾸지 않고, 도시의 곡선 R과 같이, 돌출부(215)의 선단부의 곡률이 곡선 P에 비해 작아진다.
또한, 통기로(292)로부터의 유체의 분출을 정지하면, 밀어 올리는 힘이 작용하지 않게 된 기판(210)의 돌출부(215)는, 화살표 Y로 나타내는 바와 같이, 돌출부(215)의 높이를 바꾸지 않고, 도시의 곡선 Q와 같이, 돌출부(215)의 선단부의 곡률이 곡선 R에 비해 크고 또한 곡선 P에 비해 작아진다. 곡선 Q의 상태에서는, 곡률은, 적극적인 유체의 분출이 없었던 곡선 P의 경우보다도 낮고, 돌출부(215)에서의 기판(210)의 변형은 완화된다.
또, 유지면(291)에 의한 유지를 해제했을 경우, 유지면(291)으로부터 떨어지는 기판(210)에 진동이 생기는 경우가 있다. 진동을 남긴 채로 다음의 스텝을 실행하면, 기판(210, 230)의 위치 맞춤 정밀도에 영향을 미치는 경우가 있으므로, 스텝 S111의 후, 다음의 스텝을 실행하기 전에, 기판의 진동의 진폭의 크기가, 예를 들면, 기판(210, 230)이 중심 이외의 부분에서 접촉하지 않는 크기가 될 때까지, 또는, 기판의 진동에 의해 접합파의 진행 속도가 변화하여 기판(210, 230) 사이의 어긋남량이 허용치를 넘어 버리지 않는 크기가 될 때까지, 기다려도 된다.
스텝 S111의 단계에서는, 기판 홀더(290)는, 돌기 부재(280)의 홈부(283)에 의한 기판(210)의 흡착을 계속하고 있다. 이 때문에, 기판(210)에는, 여전히 당접부(281)에 의해 돌출부(215)가 형성되어 있다. 이 상태에서, 도 33에 나타내는 바와 같이, 제어부(150)는, Z방향 구동부(133)에 의해 이동 스테이지(141)를 상승시키고, 기판(210)의 돌출부(215)를 다른 쪽의 기판(230)에 접촉시켜 접합 기점(209)을 형성한다(스텝 S106).
또한, 기판(210)의 외주측의 부분은, 유지면(291)에 의한 유지로부터 해방되어 있지만, 돌기 부재(280)에 의한 흡착력이, 기판(210)을 기판(230)으로부터 멀리하는 방향으로 작용하고 있다. 이 때문에, 기판(210, 230)에 접합 기점(209)이 형성되어도, 그대로 접촉 영역이 넓어져 버리는 것은 방지된다.
다음에, 제어부(150)는, 제어 밸브(147)에 의해 통기로(294, 284)를 개방단(149)에 연통시킨다. 이것에 의해, 도 34에 나타내는 바와 같이, 돌기 부재(280)에 의한 기판(210)의 흡착은 해제되며(스텝 S107), 기판(210, 230)에서의 접합파가 진행한다(스텝 S108). 이 때, 접합파의 진행 중에 기판(210, 230) 사이의 위치 어긋남이 생기지 않도록, 제어부(150)는, 돌기 부재(280)의 당접부(281)가 기판(210)을 기판(230)에 밀어 붙인 상태를 유지하도록 이동 스테이지(141)의 위치를 제어한다.
또한, 스텝 S106에, 외주측이 유지되어 있지 않은 상태의 기판(210)이 접합 기점(209) 형성을 위해서 기판(230)에 접촉한 경우, 기판(210)의 외주측이 진동을 일으키는 경우가 있다. 기판(210)에 진동을 남긴 채로 다음의 스텝을 실행하면, 기판(210, 230)의 위치 맞춤 정밀도에 영향을 미치는 경우가 있으므로, 다음의 스텝의 실행은, 상기한 것같이, 기판의 진동이 충분히 작아질 때까지 기다려도 된다.
그 후, 도 2에 관해서 설명한 경우와 마찬가지로, 접합파가 외주에 도달하여 접합이 완료하는 것을 기다리며(스텝 S109), 형성된 적층 기판(201)을 접합 장치(100)로부터 반출한다. 이와 같이, 돌기 부재(280)에도 흡착 기능을 갖게 하여, 기판(210, 230)의 접합 과정을 세밀하게 제어해도 된다.
또, 상기 예에서는, 돌기 부재(280)에서의 당접부(281)의 높이 J는, 주벽부(282)의 높이 G보다도 크다. 그렇지만, 당접부(281)의 높이 J는, 주벽부(282)의 높이 G와 동일해도 된다. 높이 G가 당접부(281)의 높이 J와 동일한 경우는, 기판(210)에 대한 흡인력이 크기 때문에, 돌기 부재(280)에 의한 기판(210)의 유지가 확실하게 된다.
도 35는, 기판(210, 230)의 접합에 사용하는 기판 홀더(220, 240, 260, 270, 290)과 도 2 및 도 29에 나타낸 접합 절차와의 대응 관계를 나타내는 표이다.
도시의 표에서, "돌기 부재가 없는 홀더"란, 도 4 등에 나타낸 평탄한 기판 홀더(240), 도 17에 나타낸 만곡한 유지면(261)을 가지는 기판 홀더(260) 등을 가리킨다. 또, 도시의 표에서, "돌기 부재를 가지는 홀더"란, 도 3 등에 나타낸 돌기 부재(250)를 가지는 기판 홀더(220), 도 27 등에 나타낸 주벽부(282)를 가지는 돌기 부재(280)를 가지는 기판 홀더(290) 등을 가리킨다.
또, 도시의 표에서, "도 2의 절차"란, 기판 홀더(240, 260)에서의 기판(230)의 유지의 해제(스텝 S107)를, 오로지 유지면(241, 261)에서 실행하는 절차를 의미한다. 도시의 표에서, "도 29의 절차"란, 기판 홀더(220, 280)에서의 기판(210)의 유지의 해제를, 유지면(241, 261) (스텝 S111)과, 돌기 부재(280)(스텝 S112)가 다른 단계에서 실행하는 절차를 의미한다.
또한, 도시의 표에서, "유지를 계속"이란, 접합이 완료할 때까지 기판(230)의 유지를 계속하는 것을 의미한다. 또한, 고정 스테이지(121)측과, 이동 스테이지(141)측 모두의 기판 홀더(220, 240)가 기판(210, 220)의 유지를 해제하지 않는 경우는, 기판(210, 220)은 접합되지 않기 때문에, 접합하는 접합의 절차는 존재하지 않는다. 또, 돌기 부재(280)를 가지는 기판 홀더(290)를, 어느 측에서도 사용하지 않는 경우에 대해서는, 절차의 선택의 여지가 없기 때문에, 도시의 표에 적합은 기재하지 않는다.
도시와 같이, 그 자체가 기판(210)을 흡착하여 접합을 억제하는 돌기 부재(280)를 구비한 기판 홀더(290)를 이용하는 경우는, 도 29에 나타낸 절차를 실행할 수 있다. 또한, 돌기 부재(280)를 가지는 기판 홀더(290)에서 기판(210)의 유지를 계속하며, 돌기 부재(280)가 없는 기판 홀더(240)의 측에서, 기판(230)의 유지를 해제해도, 기판(210, 220)을 접합할 수 있다. 또한, 도 20을 참조하여 설명한 것처럼, 양쪽 기판(210, 230)의 유지를 해제하여 접합을 진행시키는 것에 의해, 접합의 과정에서 변화하는 배율에 기인하는 위치 어긋남을 억제할 수 있다.
다만, 돌기 부재(280)에서 기판(210)을 흡착하여, 접합파의 진행을 억제할 수 있는 기판 홀더(290)를 이용한 경우이라도, 당해 기판 홀더(290)를 고정 스테이지(121) 측에 유지시키고, 기판(210)을 중력 방향 하향으로 유지하고 있는 경우는, 돌기 부재(280)에 의한 기판 중앙 부근의 흡착만으로는 기판 접합을 완전히 억제할 수 없는 경우가 있다. 따라서, 고정 스테이지(121) 측에 돌기 부재(280)를 가지는 기판 홀더(290)를 이용한 경우는, 도 2에 나타낸 절차를 적용해도 된다.
또한, 도 35에 나타낸 일련의 방법에서, 돌기 부재를 가지는 기판 홀더에 유지된 기판은 해방하지 않고, 돌기 부재가 없는 기판 홀더에 유지된 기판을 해방하여 기판끼리를 접합하는 경우, 해방된 기판이 고정된 기판의 돌출부를 따라 변형하지 않는 경우가 있다. 이러한 경우는, 돌출부에서의 접합이 적정하게 행해지지 않는 우려가 있다. 이러한 경우도, 예를 들면, 다음에 설명하는 방법으로, 기판 전체를 접합시켜도 된다. 하나의 방법은, 양 스테이지에 돌기 부재를 가지는 기판 홀더를 이용하여, 양 기판 홀더의 돌기 부재끼리를 맞댄 상태에서, 양 기판 홀더로부터 기판을 해방하는 방법이다. 또, 다른 방법으로서, 양 기판 홀더의 돌기 부재를 각각 후술하는 것과 같이 가동식으로 하여, 두 개의 기판의 돌출부끼리를 접촉시킨 후, 양 돌기 부재의 돌출량이 각각 작아지도록 기판 홀더 사이에 압력을 가하여, 돌출부끼리의 접촉 영역을 서서히 확장해 가는 방법이 있다.
상기 예에서는, 기판 홀더(220, 240, 260, 270, 290) 등의 통기로(222, 242, 262, 272, 274, 284, 294, 322, 331, 332, 352, 382, 292)를, 개방단(129, 146, 149)에 연통시켜 기판(210, 220)의 유지를 해제했다. 그렇지만, 통기로(222, 242, 262, 272, 274, 284, 294, 322, 331, 332, 352, 382, 292)를, 정(正)의 압력을 발생하는 압력원에 연통시키는 것에 의해, 기판(210, 220)을 능동적으로 해방해도 된다.
또, 도 2에 나타낸 바와 같이, 오로지 기판 홀더(220, 240)의 유지면(221, 241)에서 기판(210, 220)을 유지하는 절차에서는, 기판(210, 220)에 정(正)압을 작용시키는 타이밍은, 기판(210, 220)에 접합 기점(209)이 형성된 후에, 적어도 한쪽의 기판(210, 220)을 해방하는 시점(스텝 S107)이 된다. 이것에 의해, 기판(210, 220)에서의 접합파의 형성 및 진행을 촉진하여, 기판 접합의 스루풋(throughput)을 향상할 수 있다.
한편, 도 29에 나타낸 바와 같이, 기판 홀더(220, 240)의 유지면(221, 241)과, 돌기 부재(280)에서 단계적으로 기판(210, 220)의 유지를 해제하는 절차에서는, 기판(210, 220)에 정압을 작용시키는 타이밍은, 유지면에 의한 유지가 해제되는 시점(스텝 S111)이라도 좋고, 돌기 부재(280)에 의한 유지가 해제된 시점(스텝 S112) 이라도 좋다. 특히, 두 개의 기판(210, 220)이 서로 접촉하기 전에, 유지면에 의한 유지가 해제되는 시점(스텝 S111)에서 정압을 작용시켰을 경우는, 정압이 작용한 것 자체에 의해 기판(210, 220)에 생기는 충격, 진동 등의 영향이, 위치 맞춤 등의 계측에 미치는 것을 방지할 수 있다.
도 36 및 도 37은, 기판 홀더(290) 대신에 사용할 수 있는 기판 홀더(296)의 구조와 사용 방법을 나타내는 모식적 단면도이다. 기판 홀더(290)와 공통의 요소에는 동일한 참조 번호를 교부하여 중복하는 설명을 생략한다.
도 36에 나타내는 바와 같이, 기판 홀더(296)의 본체부(298)는 중앙 근처가 함몰하여, 외주를 향해 서서히 두꺼워지는 형상을 가지고, 도면 중 하측의 이동 스테이지(141)에 반입된다. 이동 스테이지(141)에 대향하는 고정 스테이지(121)에는, 중앙이 두껍고, 외주에 가까워질수록 얇아지는 형상의 본체부(269)를 가지는 기판 홀더(260)가, 기판(230)과 함께 유지된다.
도 37에 나타내는 바와 같이, 상기와 같은 형상의 기판 홀더(260, 296)를 조합하여 사용했을 경우, 기판 홀더(260, 296)의 각각에서 유지면(261, 297)에 유지된 기판(230, 210)은, 서로 대략 상보적인 형상을 이룬다. 도시의 예에서는, 기판 홀더(260)에 돌기 부재(280)가 마련되어 있으며, 이것에 의해, 기판(210)의 중앙에는 돌출부(215)가 형성되어 있다. 이 경우, 돌출부(215)의 선단부의 곡률은, 기판 홀더(296)의 유지면(297)의 곡률 즉 기판(210)의 돌출부(215)가 형성된 영역 이외의 영역의 곡률보다도 크다.
이것에 의해, 기판(210, 230)이 접근하여 접합 기점이 형성된 시점에서, 기판(210, 230)의 많은 부분은, 대략 일정한 간격으로 대면하고 있다. 이것에 의해, 기판(210, 230)의 사이에 접합파가 진행하는 경우에, 기판 홀더(296)로부터 해방된 기판(210)이 기판(230)을 향해 이동하는 이동량이 작아진다. 이것에 의해, 접합파의 진행 중에 생기는 기판(210, 230) 사이의 어긋남을 작게 할 수 있다.
또, 기판(210, 230)의 사이의 위치 어긋남을 보정하는 경우에, 기판 홀더(260) 단독으로 보정하는 것보다도, 양쪽 기판 홀더(260, 296)의 각각에서 보정하는 것에 의해, 보정 가능한 범위를 크게 할 수 있고, 또, 보정 피치를 작게 할 수 있다.
도 38은, 다른 기판 홀더(401)의 구조를 나타내는 부분 단면도이다. 기판 홀더(401)는, 본체부(319) 및 돌기 부재(301)를 구비한다.
본체부(319)는, 평탄한 유지면(311)의 일부에 오목부(313)를 가진다. 오목부(313)의 저면은, 본체부(319)를 두께 방향으로 관통한다. 또, 오목부(313)의 내면에는, 내측을 향해 돌출한 리브부(312)가 배치된다.
돌기 부재(301)는, 당접 부재(320), 중간 부재(330), 및 너트(340)를 구비한다. 당접 부재(320)는, 전체적으로 원반 모양의 형상을 가지고, 두께 방향으로 관통하는 통기로(322)를 가진다. 또, 당접 부재(320)는, 상면에 돌출한 당접부(321)를 가진다. 후술하는 것과 같이 돌기 부재(301)가 오목부(313)의 내부에 고정되었을 경우, 당접부(321)는 유지면(311)으로부터 돌출한다. 이것에 의해, 당접부(321)는, 유지면(311)에 유지된 기판(210)에 돌출부(215)를 형성할 수 있다. 즉, 돌기 부재(301)는, 기판(210)의 일부의 영역에 돌출부(215)를 형성하는 형성부의 일례이다.
또, 중간 부재(330)는, 당접 부재(320)를 상단에서 지지하면서, 도면 중 상단에 마련된 플랜지 모양의 부분을 본체부(319)의 리브부(312) 상면에 당접시키는 것에 의해, 오목부(313)의 내부에 머문다. 중간 부재(330)의 외주 하단에는, 나사산(333)이 배치된다. 또한, 당접 부재(320)는, 접착제, 양면 테이프, 나사 등에 의해 중간 부재(330)에 대해서 고정된다.
또한, 중간 부재(330)는, 상면에 수평으로 형성된 통기로(331)와, 중심을 높이 방향으로 관통하는 통기로(332)를 가진다. 통기로(331, 332)는, 중간 부재(330)의 상면에 지지되는 당접 부재(320)의 통기로(322)와 연통하며, 도시하지 않는 부압원에 접속된다. 이것에 의해, 기판 홀더(401)에서는, 오목부(313)의 내부에 있어도, 기판(210)을 흡착할 수 있다.
너트(340)는, 중간 부재(330)의 나사산(333)과 나사 결합하는 나사산(343)을 내면에 가진다. 또, 너트(340)는, 본체부(319)의 리브부(312)의 내경보다도 큰 외경을 가진다. 이것에 의해, 너트(340)를, 중간 부재(330)의 하단으로부터 나사 결합하는 것에 의해, 중간 부재(330)와 너트(340)로 리브부(312)를 사이에 두고, 돌기 부재(301)를, 본체부(319)에 고정할 수 있다. 또, 너트(340)를 푸는 것에 의해, 돌기 부재(301)를 본체부(319)로부터 분리할 수 있다.
도 39는, 돌기 부재(301)를 대신하여, 기판 홀더(401)의 본체부(319)에 장착할 수 있는 다른 돌기 부재(302)의 구조를 나타내는 단면도이다. 돌기 부재(302)는, 당접 부재(350), 중간 부재(330), 및 너트(340)를 구비한다.
돌기 부재(302)에서, 중간 부재(330) 및 너트(340)는, 돌기 부재(301)의 것과 같다. 이것에 대해서, 당접 부재(320)는, 전체적으로 원반 모양의 형상을 가지며, 두께 방향으로 관통하는 통기로(352)를 가지는 점, 및 상면에 돌출한 당접부(351)를 가지는 점에서는, 돌기 부재(301)의 당접 부재(320)와 공통되는 구조를 가진다.
당접 부재(350)는 또한, 당접부(351)의 주위에 마련된 주벽부(353)를 가지는 점에서, 당접 부재(320)와 다른 형상을 가진다. 주벽부(353)는, 돌기 부재(302)가 오목부(313)의 내부에 고정되는 경우, 유지면(311)으로부터 돌출한다. 다만, 돌출량은, 당접부(351)보다도 작다.
이것에 의해, 돌기 부재(302)를 구비한 기판 홀더(401)에 기판(210)이 유지되었을 경우, 당접부(351)가 당접하는 것에 의해 기판(210)에 돌출부(215)가 형성됨과 아울러, 당접부(351)와 주벽부(353)의 사이의 공간을 감압하는 것에 의해 돌출부(215)의 외주부를 흡착할 수 있다. 즉, 돌기 부재(302)는, 기판(210)의 일부의 영역에 돌출부(215)를 형성하는 형성부의 일례이다.
상기와 같이, 기판 홀더(401)는, 돌기 부재(301, 302)를 교환하는 것에 의해, 다른 방법에 따르는 기판의 접합에 사용할 수 있다. 이것에 의해, 고가의 본체부(319)의 가동률을 향상시켜, 적층 기판(201)의 생산성을 향상할 수 있다. 또한, 게다가, 당접부의 높이가 다른 복수의 돌기 부재를 준비하여, 당접부의 돌출량 등을 조절할 수 있도록 해도 된다. 이 경우, 기판(210, 230) 사이의 목표로 하는 접합 강도, 기판(210, 230)의 표면의 활성화 정도, 및 기판(210, 230) 사이의 위치 어긋남의 보정량 등에 따라서, 돌기 부재를 교환해도 된다. 또, 복수의 돌기 부재(301, 302)를 준비하지 않아도, 중간 부재(330)와 리브부(312)의 사이, 또는, 중간 부재(330)와 당접 부재(320)의 사이에 두께가 다른 심(shim)을 삽입하는 것에 의해서, 당접부(321, 351)의 돌출량을 조절할 수 있다.
도 40은, 또 다른 기판 홀더(402)의 구조를 나타내는 부분 단면도이다. 기판 홀더(402)는, 본체부(319) 및 돌기 부재(303)을 구비한다.
본체부(319)는, 평탄한 유지면(311)의 일부에 오목부(313)를 가진다. 오목부(313)의 저면은, 본체부(319)를 두께 방향으로 관통한다. 또, 오목부(313)의 내면에는, 내측을 향해 돌출한 리브부(314)가 배치된다.
돌기 부재(303)는, 당접 부재(320), 중간 부재(330), 및 링 부재(360)를 구비한다. 당접 부재(320)는, 돌기 부재(301)의 당접 부재(320)와 마찬가지로, 전체적으로 원반 모양의 형상을 가지고, 두께 방향으로 관통하는 통기로(322)를 가진다. 또, 당접 부재(320)는, 상면에 돌출한 당접부(321)를 가진다. 돌기 부재(303)가 본체부(319)의 오목부(313)에 고정되었을 경우, 당접부(321)는 유지면(311)으로부터 돌출한다. 이것에 의해, 당접부(321)는, 유지면(311)에 유지된 기판(210)에 돌출부(215)를 형성할 수 있다. 즉, 돌기 부재(303)는, 기판(210)의 일부의 영역에 돌출부(215)를 형성하는 형성부의 일례이다.
중간 부재(330)는, 당접 부재(320)를 상단에서 지지한다. 당접 부재(320)는, 접착제, 양면 테이프, 나사 등에 의해 중간 부재(330)에 대해서 고정된다. 또, 중간 부재(330)는, 도면 중 상단에 마련되고, 측방을 향해 확장된 플랜지 모양의 부분을, 본체부(319)의 리브부(314) 상면에 당접시키는 것에 의해, 오목부(313)의 내부로부터 하부로 탈락하는 것을 방지하고 있다. 또한, 도 40에 나타내는 중간 부재(330)는, 도 38의 돌기 부재(301)에서의 중간 부재(330)보다도, 하부로 연장하는 부분이 짧다. 이것에 의해, 중간 부재(330)의 하단은, 오목부(313)의 내측에 위치하고, 리브부(314)의 하면과 대략 같은 높이까지 연장한다.
중간 부재(330)는, 상면에 수평으로 형성된 통기로(331)와, 중심을 높이 방향으로 관통하는 통기로(332)를 가진다. 통기로(331, 332)는, 중간 부재(330)의 상면에 지지되는 당접 부재(320)의 통기로(322)와 연통하며, 도시하지 않는 부압원에 접속된다.
링 부재(360)는, 중간 부재(330)의 내측에 삽입되는 통 모양의 안내부(361)와, 안내부(361)의 하단으로부터 안내부(361)의 지름 방향으로 확장되는 플랜지부(362)를 가진다. 따라서, 돌기 부재(303)를 본체부(319)에 고정하는 경우는, 도면 중 상측으로부터 오목부(313)에 삽입한 중간 부재(330)에, 링 부재(360)의 안내부(361)를 하측으로부터 삽입하며, 중간 부재(330)와 링 부재(360)의 플랜지부에 의해, 본체부(319)의 리브부(314)를 사이에 끼운다. 중간 부재(330)와 링 부재(360)의 고정은, 접착제(370)나 자석 등을 사용할 수 있다.
이와 같이, 기판 홀더(402)에서는, 구조가 간단하고 조립 공정수도 적다. 또한, 도 40에 나타내는 예에서, 링 부재(360)를 필요로 하지 않고, 중간 부재(330)를 리브부(314)에 접착제 등을 이용해 직접 고정해도 된다.
도 41은, 또 다른 기판 홀더(403)의 구조를 나타내는 부분 단면도이다. 기판 홀더(403)는, 본체부(319) 및 돌기 부재(304)를 구비한다.
본체부(319)는, 평탄한 유지면(311)의 일부에 오목부(313)를 가진다. 오목부(313)의 저면은, 본체부(319)를 두께 방향으로 관통한다. 또, 오목부(313)의 내면에는, 내측을 향해 돌출한 리브부(315)가 배치된다.
돌기 부재(304)는, 단일의 부품에 의해 형성된다. 돌기 부재(304)의 상부는, 리브부(315)의 내경보다도 큰 지름을 가지는 원반을 이루며, 도면 중 상면의 중앙부에 당접부(381)를 가지는 돌기가 배치된다. 또, 원반 부분에는, 통기로(382)가 개구한다.
돌기 부재(304)의 하부는, 리브부(315)의 내측에 삽통할 수 있는 외경을 가지는 원통형을 이룬다. 원통 부분의 하단에는, 도면 중 상방으로 감에 따라 외경이 작아지는 테이퍼부(383)가 마련된다.
돌기 부재(304)는, 하단 부분을 리브부(315)의 내측에 삽통한 후, 테이퍼부(383)에 O 링을 끼우는 것에 의해, 본체부(319)에 고정된다. O 링(390)은, 자신의 탄성에 의해, 테이퍼부(383)의 지름이 좁아지는 상방으로 가압되며, 돌기 부재(304)와 본체부(319)의 사이에 덜거덕거림이 생기는 것을 방지한다. 또, 돌기 부재(304) 상단의 원반 부분과, 본체부(319)의 리브부(315) 상면과의 사이에 스페이서를 넣는 것에 의해, 당접부(381)의 돌출량을 조절할 수 있다. 돌기 부재(304)는, 기판(210)의 일부의 영역에 돌출부(215)를 형성하는 형성부의 일례이다.
도 42는, 다른 기판 홀더(501)의 부분적인 모식적 단면도이다. 또한, 기판 홀더(501)는, 도 38로부터 도 41에 나타낸 다른 기판 홀더(401~404)와 공통의 본체부(319)에 대해서, 기판 홀더(401~404)와는 다른 구조를 가지는 구조를 가지는 돌기 부재(405)를 조합하여 형성된다.
기판 홀더(501)의 돌기 부재(405)는, 당접 부재(420), 중간 부재(430) 및 나사 부재(440)를 가진다. 당접 부재(420)는, 당접부(421) 및 베이스부(422)를 포함한다. 베이스부(422)는, 평탄한 원반 모양의 형상을 가진다. 당접부(421)는, 베이스부(422)의 중앙에 융기하여 형성된다. 베이스부(422)는, 당접부(421)보다도 넓은 면적을 가지며, 당접부(421)의 주위로 확장되어 있다.
중간 부재(430)는, 함몰부(431), 둘레 홈(432), 나사산(433), 및 상측 플랜지부(434)를 가진다. 함몰부(431)는, 중간 부재(430)의 상면에 형성되며, 당접 부재(420)의 베이스부(422)를 수용할 수 있는 넓이를 가진다. 당접 부재(420)를 함몰부(431)에 수용했을 경우는, 당접부(421)의 상단이, 중간 부재(430)의 상면보다도 도면 중 상방으로 돌출한다. 중간 부재(430)의 함몰부(431)에 수용된 당접 부재(420)는, 접착재 등에 의해, 중간 부재(430)에 대해서 고정된다.
또, 중간 부재(430)는, 측면의 주위를 일주하는 둘레 홈(432)을 가진다. 둘레 홈(432)에는 O 링(490)이 수용된다. 또한, 중간 부재(430)는, 중심을 높이 방향으로 관통하는 나사 구멍의 내면에, 나사산(433)을 가진다. 나사산(433)은, 다음에 설명하는 나사 부재(440)의 나사산(443)과 나사 결합한다.
중간 부재(430)는, 도면 중 상단측은, 본체부(319)의 오목부(313) 내면에 형성된 리브부(312)의 내경보다도 큰 외경을 가지는 상측 플랜지부(434)를 형성한다. 이것에 대해서, 중간 부재(430)의 도면 중 하단측은, 리브부(312)의 내경보다도 작은 외경을 가진다. 따라서, 중간 부재(430)를, 유지면(311)측으로부터 본체부(319)에 장착했을 경우, 중간 부재(430)의 하단은, 본체부(319)의 리브부(312)의 내측에 삽통된다.
나사 부재(440)는, 하측 플랜지부(442) 및 나사산(443)을 가진다. 나사산(443)은, 이미 설명한 대로, 중간 부재(430)의 나사산과 나사 결합하는 치수 및 형상을 가진다. 하측 플랜지부(442)는, 본체부(319)에서의 리브부(312)의 내경보다도 큰 외경을 가진다. 따라서, 나사 부재(440)를, 유지면(311)과는 반대측으로부터 본체부(319)에 장착하며, 중간 부재(430)와 나사 부재(440)의 나사산(433, 443)을 나사 결합시켰을 경우, 본체부(319)의 리브부(312)가, 중간 부재(430)의 상측 플랜지부(434)와, 나사 부재(440)의 하측 플랜지부(442)와의 사이에 끼워진다. 이것에 의해, 돌기 부재(405)가 본체부(319)로부터는 어긋나지 않게 된다.
여기서, 상측 플랜지부(434)와 하측 플랜지부(442)의 간격은, 리브부(312)의 두께보다도 크다. 따라서, 돌기 부재(405)는, 본체부(319)에 대해서 상하로 변위 가능하게 장착된다. 기판 홀더(501)에 대해서는, 상측 플랜지부(434)와 리브부(312)의 사이에, 접시 스프링(450)이 배치된다. 접시 스프링(450)은, 리브부(312)로부터 멀어지는 방향으로 상측 플랜지부(434)를 가압한다. 이것에 의해, 돌기 부재(405)는, 그 가동 범위에서, 당접부(421)가 가장 크게 돌출한 상태로 돌기 부재(405)를 유지한다.
상기와 같은 돌기 부재(405)를 구비한 기판 홀더(501)를 이용하여, 접합 장치(100)에서 기판(210, 230)을 접합하는 경우, 기판 홀더(501)에 기판(210)을 유지시킨 당초에는, 유지면(311)으로부터 돌출한 당접부(421)에 의해, 기판(210)에 돌출부(215)가 형성된다. 즉, 돌기 부재(405)는, 기판(210)의 일부의 영역에 돌출부(215)를 형성하는 형성부의 일례이다. 접합 기점을 형성할 때, 기판(210)의 돌출부(215)를 접합하는 기판(230)에 접촉시킨 상태에서, 또한, 이동 스테이지(141)를 상승시키는 것에 의해, 접시 스프링(450)의 가압력에 저항하여 돌기 부재(405)의 돌출량을 감소시킨다. 돌기 부재(405)의 돌출량의 감소에 따라서, 기판(210, 230) 사이의 접촉 영역의 크기가 커진다. 이것에 의해, 기점 형성시에 기판(210, 230) 사이의 접촉 영역의 크기를 조정할 수 있다.
또한, 기판 홀더(501)에서는, 예를 들면, 중간 부재(430)의 하면과 나사 부재(440)의 하측 플랜지부(442)와의 사이에 끼운 조정 심(461)을, 다른 두께의 것과 교환하는 것에 의해, 당접부(421)의 돌출량을 조정할 수 있다. 또, 기판 홀더(501)에서는, 도시한 바와 같이 접시 스프링(450)과 리브부(312)의 사이에 끼운 조정 심(462)을, 다른 두께의 것과 교환하는 것에 의해, 당접부(421)가 기판(210)을 압압하는 압력을 조정할 수 있다. 접시 스프링(450)을 위한 조정 심(462)은, 중간 부재(430)의 상측 플랜지부(434)와 접시 스프링(450)의 사이에 끼워도 된다.
상기한 각 실시예에서, 기판 홀더의 유지면으로부터의 돌기 부재의 돌출량을 조정하는 경우, 당접부의 높이가 다른 복수의 돌기 부재를 준비하여, 형성해야 할 접합 기점의 크기, 접합파의 속도, 접합 중에 생기는 기판 사이의 위치 어긋남량 등에 따라서, 돌기 부재를 선택하여 사용해도 된다. 또, 돌기 부재의 돌출량의 변화에 따라 접합 중에 생기는 기판 사이의 위치 어긋남량이 변화하는 경우, 돌기 부재의 돌출량에 따라서, 도 17에 나타내는 바와 같은 기판 홀더(260)의 유지면(261)의 볼록량 즉 유지면(261)에 유지되는 기판의 보정량을 조절해도 된다.
도 43은, 기판 홀더(502)의 모식적 단면도이다. 기판 홀더(502)는, 접시 스프링(450) 및 한쪽의 조정 심(462)을 생략한 것을 제외하고, 기판 홀더(501)와 동일한 구조를 가진다.
기판 홀더(502)에서도, 돌기 부재(405)는, 본체부(319)에 대한 돌출량이 변화하도록 변위 가능하게 장착된다. 따라서, 예를 들면, 도면 중에 도형 화살표 Z에 의해 나타내는 바와 같이, 가압 유체에 의해 돌기 부재(405)를, 도면 중 하방에서 상방을 향해 가압하는 것에 의해, 접시 스프링(450)을 구비한 기판 홀더(501)와 동일한 기능을 실현할 수 있다. 또한, 가압 유체의 압력을 외부로부터 조정하는 것에 의해, 기판(210, 230)을 접합하는 과정에서, 당접부(421)에 의한 압력을 조정할 수 있다.
도 44는, 다른 기판 홀더(503)의 모식적 단면도이다. 기판 홀더(503)는, 본체부(319) 자체를 정형하고, 유지면(311)에 당접부(321)를 마련한 구조를 가진다. 이와 같이, 본체부(319)에 별도의 부재의 돌기 부재(405)를 마련하지 않고, 당접부를 형성한 기판 홀더(503)를 이용해도, 기판(210, 230)을 접합하는 경우의 접합 기점을 제어할 수 있다. 이와 같이 기판 홀더(503)에 형성된 당접부는, 유지면에 유지된 기판(210, 230)의 일부의 영역에 당접하는 것에 의해 상기 돌출부를 형성하는 돌기부의 일례이다.
도 45는, 또 다른 기판 홀더(504)의 모식적 단면도이다. 기판 홀더(504)는, 본체부(319) 자체를 정형하고, 유지면(311)에 당접부(351) 및 주벽부(353)를 마련한 구조를 가진다. 이러한 본체부(319)를 가지는 기판 홀더(504)에서, 당접부(351) 및 주벽부(353)의 사이에 개구하는 통기로를 마련하는 것에 의해, 도 27에 나타낸 기판 홀더(290)와 동일한 기능을 가지는 기판 홀더(504)를 단순한 구조로 형성할 수 있다. 이 경우, 당접부(351)는, 기판(210)의 일부의 영역에 돌출부(215)를 형성하는 형성부를 구성한다.
상기한, 기판 홀더(401, 402, 403, 501, 502, 503, 504)에 당접부를 형성하는 다양한 구조는, 기판 홀더를 이용하지 않고 기판을 접합하는 접합 장치에서는, 기판을 유지하는 스테이지에 마련해도 된다.
또, 본 실시예에서는, 기판 홀더 또는 스테이지에, 돌출부(215)를 형성하기 위한 돌기 부재를 마련한 예를 나타냈지만, 이것에 대신하여, 기판 홀더 또는 스테이지를 관통하고 또한 기판 홀더 또는 스테이지에 유지된 기판을 향해 이동 가능하게 배치한 돌기 부재를 이용해도 된다. 이 경우, 돌기 부재를 이동시키는 액츄에이터를 이용하여, 기판 홀더 또는 스테이지의 유지면으로부터의 돌출량을 제어 가능하게 해도 된다. 또, 이 경우, 돌기 부재에 의해서 기판에 돌출부를 형성한 후, 얼라인먼트 마크의 위치를 계측하는 것에 의해, 위치 계측 후의 기판 사이의 어긋남을 억제할 수 있다. 돌기 부재 및 액츄에이터로, 기판(210)의 일부의 영역에 돌출부(215)를 형성하는 형성부가 구성된다.
또, 본 실시예에서, 기판(210)의 돌출부(215)는, 기판 홀더에 유지되기 전의 본래의 상태로부터 돌출한 만큼, 신장 변형 또는 수축 변형하고 있다. 이 때문에, 돌출부(215)가 신장 변형 또는 수축 변형한 상태로 기판(230)의 중앙부에 접합되는 경우가 있다. 이 경우, 기판 홀더(220)의 유지면(221)으로부터의 돌기 부재(250)의 돌출량, 또는, 돌출부(215)의 변형량에 따른 변형량으로 기판(230)의 중앙부에서의 표면을 미리 변형시키도록, 기판 홀더(240)의 유지면(241)의 볼록량이나 형상을 설정해도 된다.
또는, 기판 홀더(240)의 중앙부를 변형시키는 액츄에이터를 가지는 변형 기구를 기판 홀더(240)의 하부에 마련하고, 기판 홀더(220)의 유지면(221)으로부터의 돌기 부재(250)의 돌출량, 또는, 돌출부(215)의 변형량에 따른 구동량으로 액츄에이터를 구동시키는 것에 의해서 기판 홀더(240)를 변형시키는 것에 의해, 기판(230)을 미리 변형시켜도 된다.
또는, 돌기 부재(250)가 마련된 기판 홀더에 유지된 기판(210)을 당해 기판 홀더로부터 해방하는 것에 의해, 다른 기판 홀더에 유지된 다른 기판(230)에 기판(210)을 접합하는 경우에서, 기판(230)의 중심부 이외의 영역을 다른 기판 홀더의 유지한 상태에서, 도 20에 나타낸 바와 같이, 기판(230)의 중심부의 흡착을 해제해 두거나, 또는, 흡착력을 약하게 해 둔다. 이것에 의해, 기점 형성시에 기판(210)의 돌출부(215)가 다른 기판(230)에 접촉했을 때에, 기판(210, 230) 사이의 흡인력에 의해 기판(230)을 다른 기판 홀더로부터 떼어 내어도 된다. 이것에 의해, 기판(210)의 돌출부(215)에 생기는 변형과 마찬가지의 변형을 기판(230)의 중심부에도 생기게 할 수 있으므로, 기판(210)의 돌출부(215)의 변형량과 기판(230)의 중심부의 변형량과의 차이를 작게 할 수 있어, 이것들 변형량의 차이에 의한 위치 어긋남을 억제할 수 있다.
이 경우, 다른 기판 홀더의 흡착 영역을 복수의 영역으로 나누어, 영역마다 개별로 흡착력의 제어를 해도 된다. 흡착 방법이 진공 척인 경우는, 기판(230)에 작용하는 압력을 영역마다 제어하고, 정전 척인 경우는, 각 영역에 인가하는 전압을 개별로 제어한다.
기점 형성 후는, 기판(210)을 기판 홀더로부터 해방하는 것에 의해 접합파를 형성한다. 이 때, 기판(230)의 중심부는, 기점으로부터 기판(210)과의 접합이 진행함과 아울러, 기판(210)의 자중에 의해 다른 기판 홀더를 향해 되돌려지며, 기판(210)의 돌출부(215) 및 기판(230)의 중심부에 생긴 변형이 동시에 변형 전의 상태로 되돌려져 간다. 이것에 의해, 접합파의 진행 중에, 기판(210, 230) 사이에 변형량의 차이에 의한 차이가 발생하는 것을 억제할 수 있다.
또, 기판 홀더(220)로부터의 기판(210)의 유지를 해제했을 때, 돌출부(215)에 발생해 있던 신장 변형이 해방되고, 돌출부(215)가 형성되기 전의 상태를 향해 복원하는 경우가 있다. 이 경우, 돌출부(215)에서의 기판(210)의 표면의 평면 방향의 위치가, 얼라인먼트 마크(213)의 위치를 검출했을 때의 위치로부터 어긋나는 경우가 있다. 이 경우도, 상기한 것과 마찬가지로, 이 어긋남량을 미리 측정 또는 예측해 두어, 이 어긋남량을 보정 가능한 변형량으로 기판(230)의 중앙부에서의 표면을 미리 변형시켜 둔다. 혹은, 이 해방에 의한 복원량 또는 어긋남량을 고려하여, 얼라인먼트 마크(213)의 위치 계측, 또는, 이동 스테이지(141)의 위치 제어를 행해도 된다.
또한, 본 실시예에서, 당접부(251, 281, 321, 351, 381, 421)가 원기둥 모양을 이룬 예를 나타냈지만, 당접한 기판(210)에 상처나 파손이 생기지 않도록, 당접면과 주위면으로 형성되는 모서리부를 모따기하는 것이 바람직하다. 또, 원기둥 모양의 당접부를 대신하여, 반구 모양, 원뿔 모양, 및 각뿔 모양 등의 원기둥 이외의 형상을 이룬 당접부를 이용해도 된다. 반구 모양을 이룬 당접부를 이용하는 경우, 기판(210)의 돌출부(215)의 선단부에 필요하게 되는 곡률과 동일한 곡률로 만곡한 당접면을 가지는 당접부를 이용해도 된다. 필요한 곡률이란, 돌출부(215)의 선단부와 다른 쪽의 기판(230)과의 사이에 기포가 생기지 않거나 혹은 삽입되지 않는 상태에서 돌출부(215)와 기판(230)이 접촉 가능하게 될 때의, 접촉 영역의 면적 및 형상 등에 대응하는 곡률이다.
이상, 본 발명을 실시 형태를 이용해 설명했지만, 본 발명의 기술적 범위는 상기 실시 형태에 기재의 범위에는 한정되지 않는다. 상기 실시 형태에, 다양한 변경 또는 개량을 더하는 것이 가능하다는 것이 당업자에게 자명하다. 그 같은 변경 또는 개량을 더한 형태도 본 발명의 기술적 범위에 포함될 수 있는 것이, 청구의 범위의 기재로부터 분명하다.
청구의 범위, 명세서, 및 도면 중에서 나타낸 장치, 시스템, 프로그램, 및 방법에서의 동작, 절차, 스텝, 및 단계 등의 각 처리의 실행 순서는, 특별히 "보다 전에", "앞서" 등으로 명시하고 있지 않고, 또, 전(前) 처리의 출력을 후(後) 처리에서 이용하는 것이 아닌 한, 임의의 순서로 실현될 수 있는 것으로 유의해야 한다. 청구의 범위, 명세서, 및 도면 중의 동작 플로우에 관해서, 편의상 "우선,", "다음에," 등을 이용하여 설명했다고 해도, 이 순서로 실시하는 것이 필수인 것을 의미하는 것은 아니다.
100 접합 장치 110 프레임
111 저판 113 천판
121 고정 스테이지 122 상 현미경
123 상 활성화 장치
124, 127, 144, 147 제어 밸브
125, 128, 145, 148 부압원
126, 129, 146, 149 개방단
131 X방향 구동부 132 Y방향 구동부
133 Z방향 구동부 141 이동 스테이지
142 하 현미경 143 하 활성화 장치
150 제어부 201 적층 기판
209 접합 기점 210, 230 기판
211, 231 스크라이브라인 213, 233 얼라인먼트 마크
214, 234 회로 영역 215 돌출부
220, 240, 260, 270, 290, 296, 401, 402, 403, 501, 502, 503, 504 기판 홀더
221, 241, 261, 271, 291, 297, 311 유지면
222, 242, 262, 272, 274, 284, 294, 322, 331, 332, 352, 382, 292 통기로
223, 273, 293, 313 오목부
229, 249, 269, 279, 298, 299, 319 본체부
250, 280, 301, 302, 303, 304, 405 돌기 부재
251, 281, 321, 351, 381, 421 당접부
282, 353 주벽부 283 홈부
312, 314, 315 리브부 320, 350, 420 당접 부재
330, 430 중간 부재 333, 343, 433, 443 나사산
340 너트 360 링 부재
361 안내부 362 플랜지부
370 접착제 383 테이퍼부
390, 490 O 링 422 베이스부
431 함몰부 432 둘레 홈
434 상측 플랜지부 440 나사 부재
442 하측 플랜지부 450 접시 스프링
461, 462 조정 심

Claims (20)

  1. 제1 기판과 제2 기판을 접합하는 방법으로서,
    상기 제1 기판의 일부의 영역에 돌출부를 형성하는 형성 단계와,
    상기 제1 기판에 상기 돌출부가 형성된 상태에서, 상기 제1 기판의 위치를 계측하는 계측 단계와,
    상기 제1 기판의 상기 돌출부를 상기 제2 기판의 표면에 접촉시켜 접촉 영역을 형성하고, 상기 접촉 영역을 확대시키는 것에 의해, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판을 접합하는 접합 단계
    를 포함하는 접합 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 형성 단계는, 상기 제1 기판을 유지하는 유지부의 유지면에 미리 마련된 돌기부에 상기 제1 기판의 상기 일부의 영역을 당접(當接, 맞닿음)시켜, 상기 제1 기판의 다른 부분을 상기 유지면에 유지하는 것에 의해, 상기 제1 기판에 상기 돌출부를 형성하는 접합 방법.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 기판에 상기 돌출부가 형성된 상태에서, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판의 위치 맞춤을 행하는 위치 맞춤 단계를 포함하는 접합 방법.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 형성 단계는, 상기 돌출부의 곡률이 상기 일부의 영역 이외의 영역의 곡률보다도 커지도록, 상기 일부의 영역을 만곡시키는 접합 방법.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접합 단계는, 상기 제2 기판의 한쪽을 유지하면서, 상기 제1 기판의 유지를 해방하여, 상기 접촉 영역을 확대시키는 단계를 더 가지는 접합 방법.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 기판을 만곡시키는 단계를 가지며,
    상기 접합 단계에서는, 상기 제1 기판의 상기 돌출부와, 만곡한 상기 제2 기판의 표면을 접촉시키는 접합 방법.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접합 단계는, 상기 제1 기판의 상기 돌출부를 상기 제2 기판에 접촉시킨 후, 상기 돌출부 및 상기 제2 기판의 사이에 소정의 접합 강도가 형성된 후에, 상기 접촉 영역의 확대를 개시하는 접합 방법.
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접합 단계는, 상기 제1 기판의 상기 돌출부를 상기 제2 기판에 접촉시킨 후, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 중 적어도 한쪽의 진동이 수렴한 후에, 상기 접촉 영역의 확대를 개시하는 접합 방법.
  9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접합 단계는, 상기 제1 기판의 상기 돌출부를 상기 제2 기판에 접촉시킨 후에 상기 제1 기판의 유지를 해방했을 때, 해방된 상기 제1 기판의 진동이 수렴할 때까지, 상기 제1 기판의 일부를 유지 계속하는 것에 의해, 상기 접촉 영역의 확대를 억제하는 단계를 더 가지는 접합 방법.
  10. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 기판의 상기 돌출부를 상기 제2 기판의 표면에 접촉시키기 전에, 적어도 상기 돌출부에 인접하는 영역에서 상기 제1 기판의 유지를 해제하는 단계를 포함하는 접합 방법.
  11. 제1 기판과 제2 기판을 접합하는 접합 장치로서,
    상기 제1 기판의 일부의 영역에 돌출부를 형성하는 형성부와,
    상기 제1 기판에 상기 돌출부가 형성된 상태에서, 상기 제1 기판의 위치를 계측하는 계측부와,
    상기 제1 기판의 상기 돌출부를 상기 제2 기판의 표면의 일부에 접촉시켜 접촉 영역을 형성하고, 상기 접촉 영역을 확대시키는 것에 의해, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판을 접합하는 접합부
    를 구비하는 접합 장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 제1 기판에 상기 돌출부가 형성된 상태에서, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판의 위치 맞춤을 행하는 위치 맞춤부를 구비하는 접합 장치.
  13. 청구항 11 또는 청구항 12에 있어서,
    상기 제1 기판을 유지하는 유지부를 구비하며,
    상기 유지부는, 상기 제1 기판을 유지하는 유지면을 가지는 본체부를 가지고,
    상기 형성부는, 상기 본체부에 마련되며, 적어도 일부가 상기 유지면으로부터 돌출한 돌기 부재를 가지며,
    상기 유지면에 유지된 상기 제1 기판의 일부의 영역에 상기 돌기 부재가 당접하는 것에 의해, 상기 제1 기판의 상기 일부에 상기 돌출부를 형성하는 접합 장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 유지면에는 오목부가 형성되어 있으며,
    상기 돌기 부재는, 상기 오목부 내에 배치되어 있고, 상기 오목부의 깊이보다도 큰 높이를 가지는 당접부를 가지는 접합 장치.
  15. 청구항 13 또는 청구항 14에 있어서,
    상기 돌기 부재는, 상기 본체부에 대해서 착탈 가능하게 고정되는 접합 장치.
  16. 청구항 13 내지 청구항 15 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 돌기 부재는, 당접한 상기 제1 기판의 일부를 흡착하는 흡착부를 가지는 접합 장치.
  17. 기판을 유지하는 유지면을 가지는 본체부와,
    상기 본체부에 마련되며, 적어도 일부가 상기 유지면으로부터 돌출한 돌기 부재를 구비하며,
    상기 유지면에 유지된 상기 기판의 일부의 영역에 상기 돌기 부재가 당접하는 것에 의해, 상기 기판의 다른 영역의 곡률보다도 큰 곡률로 만곡하는 돌출부를, 상기 일부의 영역에 형성하는 유지 부재.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 유지면에는 오목부가 형성되어 있으며,
    상기 돌기 부재는, 상기 오목부에 배치되어 있고, 상기 오목부의 깊이보다도 큰 높이를 가지는 당접부를 가지는 유지 부재.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 돌기 부재는, 상기 본체부에 대해서 착탈 가능하게 고정되는 유지 부재.
  20. 청구항 18 또는 청구항 19에 있어서,
    상기 돌기 부재는,
    상기 당접부에 당접한 상기 기판의 일부를 흡착하는 흡착부를 가지는 유지 부재.
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