KR20200110197A - 접합 시스템 및 접합 방법 - Google Patents

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KR20200110197A
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유지 미무라
히로시 마에다
사토시 니시무라
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

접합 시에 제 1 기판과 제 2 기판과의 사이에 공극이 발생하는 것을 억제할 수 있는 기술을 제공한다. 접합 시스템은 제 1 기판의 접합면 및 제 2 기판의 접합면을 개질하는 표면 개질 장치와, 상기 개질한 상기 제 1 기판의 상기 접합면 및 상기 개질한 상기 제 2 기판의 상기 접합면을 친수화하는 표면 친수화 장치와, 상기 친수화한 상기 제 1 기판의 상기 접합면과 상기 친수화한 상기 제 2 기판의 상기 접합면을 마주하여 접합하는 접합 장치와, 상기 접합하기 전에, 상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판 중, 적어도 접합 시에 평탄하게 유지되는 것의 상기 접합면과는 반대측의 비접합면을 세정하는 세정 장치를 구비한다.

Description

접합 시스템 및 접합 방법 {BONDING SYSTEM AND BONDING METHOD}
본 개시는 접합 시스템 및 접합 방법에 관한 것이다.
특허 문헌 1에 기재된 접합 시스템은, 기판의 접합되는 표면을 개질하는 표면 개질 장치와, 당해 표면 개질 장치에서 개질된 기판의 표면을 친수화하는 표면 친수화 장치와, 당해 표면 친수화 장치에서 표면이 친수화된 기판끼리를 접합하는 접합 장치를 구비한다. 이 접합 시스템에서는, 표면 개질 장치에 있어서 기판의 표면에 대하여 플라즈마 처리를 행하여 당해 표면을 개질한 후, 표면 친수화 장치에 있어서 기판의 표면에 순수를 공급하여 당해 표면을 친수화한다. 이 후, 접합 장치에 있어서, 대향 배치한 2 매의 기판을 반데르발스력 및 수소 결합에 의해 접합한다.
일본특허공개공보 2012-175043호
본 개시의 일태양은, 접합 시에 제 1 기판과 제 2 기판과의 사이에 공극이 발생하는 것을 억제할 수 있는 기술을 제공한다.
본 개시의 일태양의 접합 시스템은,
제 1 기판의 접합면 및 제 2 기판의 접합면을 개질하는 표면 개질 장치와,
상기 개질한 상기 제 1 기판의 상기 접합면 및 상기 개질한 상기 제 2 기판의 상기 접합면을 친수화하는 표면 친수화 장치와,
상기 친수화한 상기 제 1 기판의 상기 접합면과 상기 친수화한 상기 제 2 기판의 상기 접합면을 마주하여 접합하는 접합 장치와,
상기 접합하기 전에, 상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판 중, 적어도 접합 시에 평탄하게 유지되는 것의 상기 접합면과는 반대측의 비접합면을 세정하는 세정 장치를 구비한다.
본 개시의 일태양에 따르면, 접합 시에 제 1 기판과 제 2 기판과의 사이에 공극이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
도 1은 일실시 형태에 따른 접합 시스템을 나타내는 평면도이다.
도 2는 일실시 형태에 따른 접합 시스템을 나타내는 정면도이다.
도 3은 일실시 형태에 따른 중합 기판을 제 1 기판과 제 2 기판으로 분리하여 나타내는 측면도이다.
도 4는 일실시 형태에 따른 제 2 기판의 제조 과정을 나타내는 도이다.
도 5는 일실시 형태에 따른 제 2 기판의 지지부로 지지되는 부위를 나타내는 도이다.
도 6은 종래 형태에 따른 접합 시에 제 1 기판과 제 2 기판과의 사이에 발생하는 공극을 나타내는 도이다.
도 7은 일실시 형태에 따른 세정 장치를 나타내는 평면도이다.
도 8은 일실시 형태에 따른 제 2 유지부 및 세정 헤드부를 나타내는 정면도이다.
도 9는 일실시 형태에 따른 세정 헤드부를 나타내는 사시도이다.
도 10은 일실시 형태에 따른 검사 장치를 나타내는 도이다.
도 11은 일실시 형태에 따른 접합 장치를 나타내는 도이다.
도 12는 일실시 형태에 따른 접합 장치의 동작을 나타내는 도이다.
도 13은 일실시 형태에 따른 접합 방법의 주요 공정을 나타내는 순서도이다.
도 14는 일실시 형태에 따른 검사 장치의 검사 결과에 기초하는 제 2 기판의 처리를 나타내는 순서도이다.
도 15는 제 1 변형예에 따른 접합 시스템을 나타내는 평면도이다.
도 16은 제 1 변형예에 따른 접합 시스템을 나타내는 정면도이다.
도 17은 제 1 변형예에 따른 표면 친수화 장치를 나타내는 도이다.
도 18은 제 2 변형예에 따른 접합 시스템을 나타내는 평면도이다.
도 19는 제 2 변형예에 따른 접합 시스템을 나타내는 정면도이다.
도 20은 제 2 변형예에 따른 접합 방법의 주요 공정을 나타내는 순서도이다.
이하, 본 개시의 실시 형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성에는 동일한 또는 대응하는 부호를 부여하여, 설명을 생략하는 경우가 있다. 본 명세서에서 X축 방향, Y축 방향, Z축 방향은 서로 수직인 방향이다. X축 방향 및 Y축 방향은 수평 방향, Z축 방향은 연직 방향이다.
도 1은 일실시 형태에 따른 접합 시스템을 나타내는 평면도이다. 도 2는 일실시 형태에 따른 접합 시스템을 나타내는 정면도이다. 도 2에 있어서, 세정 장치(31), 표면 개질 장치(33) 및 표면 친수화 장치(35)의 위치 관계를 도시하기 위하여, 도 1에 나타내는 검사 장치(32) 및 접합 장치(41)의 도시를 생략한다. 도 3은 일실시 형태에 따른 중합 기판을 제 1 기판과 제 2 기판으로 분리하여 나타내는 측면도이다.
도 1에 나타내는 접합 시스템(1)은, 제 1 기판(W1)과 제 2 기판(W2)을 접합함으로써 중합 기판(T)을 형성한다. 제 1 기판(W1)은 예를 들면 실리콘 웨이퍼 또는 화합물 반도체 웨이퍼 등의 반도체 기판에 복수의 전자 회로가 형성된 기판이다. 제 2 기판(W2)은, 예를 들면 제 1 기판(W1)과 마찬가지로 복수의 전자 회로가 형성된 기판이어도 되고, 전자 회로가 형성되어 있지 않은 베어 웨이퍼여도 된다. 제 1 기판(W1)과 제 2 기판(W2)은 대략 동일 직경을 가진다.
이하에서는, 제 1 기판(W1)을 '상 웨이퍼(W1)'라 기재하고, 제 2 기판(W2)을 '하 웨이퍼(W2)', 중합 기판(T)을 '중합 웨이퍼(T)'라 기재하는 경우가 있다. 또한 이하에서는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 상 웨이퍼(W1)의 판면 중, 하 웨이퍼(W2)와 접합되는 판면을 '접합면(W1j)'이라 기재하고, 접합면(W1j)과는 반대측의 판면을 '비접합면(W1n)'이라 기재한다. 또한, 하 웨이퍼(W2)의 판면 중, 상 웨이퍼(W1)와 접합되는 판면을 '접합면(W2j)'이라 기재하고, 접합면(W2j)과는 반대측의 판면을 '비접합면(W2n)'이라 기재한다.
도 4는 일실시 형태에 따른 제 2 기판의 제조 과정을 나타내는 도이다. 도 4의 (a)는 일실시 형태에 따른 성막 시의 제 2 기판을 나타내는 도이다. 도 4의 (b)는 일실시 형태에 따른 냉각 시의 제 2 기판을 나타내는 도이다. 또한, 도 4에 나타내는 하 웨이퍼(W2)의 제조 과정과 상 웨이퍼(W1)의 제조 과정은 동일하므로, 상 웨이퍼(W1)의 제조 과정은 도시를 생략한다.
하 웨이퍼(W2)는 하지 기판(W21)과, 하지 기판(W21)에 형성되는 막(W22)을 가진다. 막(W22)은 예를 들면 CVD법 등으로 형성된다. CVD법은 원료가 되는 가스를 하지 기판(W21)의 표면에 공급함으로써, 하지 기판(W21)의 표면에 막(W22)을 형성한다. 이 때, 하 웨이퍼(W2)의 접합면(W2j)이 위를 향하도록, 기판 유지 도구(80)가 하지 기판(W21)을 수평으로 유지한다.
기판 유지 도구(80)는 복수 매의 하지 기판(W21)을, 연직 방향으로 간격을 두고 유지한다. 기판 유지 도구(80)는 예를 들면 연직 방향으로 연장되는 복수 라인(예를 들면 4 개)의 기둥부(81)와, 복수 라인의 기둥부(81)의 각각에 연직 방향으로 간격을 두고 배열되는 복수의 지지부(82)를 가진다. 지지부(82)는 하지 기판(W21)의 외주부를 하방으로부터 지지한다.
막(W22)의 성막은 고온에서 행해진다. 이 때, 막(W22)과 동일한 재료의 퇴적물(6)이 지지부(82)에 퇴적된다. 이 후, 기판 유지 도구(80) 및 하 웨이퍼(W2)가 냉각될 때에, 하 웨이퍼(W2)가 기판 유지 도구(80)에 대하여 상대적으로 수축한다. 이는, 예를 들면 하 웨이퍼(W2)의 재료인 실리콘의 열팽창 계수가 기판 유지 도구(80)의 재료인 석영의 열팽창 계수보다 크기 때문이다.
하 웨이퍼(W2)가 기판 유지 도구(80)에 대하여 상대적으로 수축하므로, 도 4의 (b)에 나타내는 바와 같이 지지부(82)로부터 퇴적물(6)이 떼어내져, 퇴적물(6)이 하 웨이퍼(W2)의 비접합면(W2n)에 부착물(7)로서 부착한다. 부착물(7)은, 지지부(82)로 지지되는 부위에 형성되며, 구체적으로 비접합면(W2n)의 외주부에 간격을 두고 복수 형성된다.
도 5는 일실시 형태에 따른 제 2 기판의 지지부로 지지되는 부위를 나타내는 도이다. 또한, 도 5에 나타내는 하 웨이퍼(W2)의 지지부(82)로 지지되는 부위(W2s)와, 상 웨이퍼(W1)의 지지부(82)로 지지되는 부위는 동일한 위치이므로, 상 웨이퍼(W1)의 지지부(82)로 지지되는 부위는 도시를 생략한다.
4 개의 기둥부(81)에 대응하는 4 개의 부위(W2s)에, 부착물(7)이 부착할 수 있다. 또한, 기둥부(81)의 수는 4 개에는 한정되지 않는다. 예를 들면 기둥부(81)의 수는 3 개여도 되고, 이 경우, 3 개의 부위(W2s)에 부착물이 부착할 수 있다. 또한, 기판 유지 도구(80)는 하지 기판(W21)을 수평으로 지지하는 대신에, 연직으로 지지해도 된다.
도 6은 종래 형태에 따른 접합 시에 제 1 기판과 제 2 기판과의 사이에 발생하는 공극을 나타내는 도이다. 상세하게는 후술하지만, 상 웨이퍼(W1)와 하 웨이퍼(W2)의 접합은, 중심부로부터 외주부를 향해 서서히 행해진다(도 11 및 도 12 참조). 그 동안, 하 웨이퍼(W2)는 하 척(320)에서 평탄하게 유지되고, 상 웨이퍼(W1)가 중심부로부터 외주부를 향해 단계적으로 상 척(310)으로부터 낙하한다.
종래, 도 6에 나타내는 바와 같이 하 웨이퍼(W2)의 외주부와 하 척(320)의 사이에 부착물(7)이 말려 들어가는 경우가 있었다. 부착물(7)은, 하 웨이퍼(W2)를 국소적으로 위로 변위시켜 버리므로, 하 웨이퍼(W2)와 상 웨이퍼(W1)와의 간격을 국소적으로 줄여 버린다. 그 결과, 접합의 순서가 잘못되어, 도 6에 나타내는 바와 같이 공극(8)이 발생해 버린다.
또한 접합 시에, 하 웨이퍼(W2) 대신에, 상 웨이퍼(W1)가 상 척(310)으로 평탄하게 유지하는 것도 고려된다. 이 경우도, 상 웨이퍼(W1)의 외주부와 상 척(310)과의 사이에 부착물(7)이 말려 들어가면, 공극(8)이 발생해 버린다. 공극(8)의 원인은, 접합 시에 평탄하게 유지되어야 할 웨이퍼가 부착물(7)에 의해 비뚤어지는 것에 있다.
본 실시 형태의 접합 시스템(1)은, 접합 전에, 접합 시에 평탄하게 유지되어 변형되지 않는 웨이퍼(예를 들면 하 웨이퍼(W2))의 비접합면(예를 들면 W2n)을 세정하는 세정 장치(31)를 가진다. 접합 시에 공극(8)의 원인이 되는 부착물(7)을 접합 전에 제거할 수 있으므로, 접합 시에 공극(8)의 발생을 억제할 수 있다.
그런데 부착물(7)은, 접합 장치(41)의 내부로 반입되면, 접합 장치(41)의 내부에서 이동할 수 있다. 예를 들면, 부착물(7)은, 상 웨이퍼(W1)와 함께 접합 장치(41)의 내부로 반입되면, 상 척(310)에 부착하는 경우가 있다. 이 후, 부착물(7)은 상 척(310)으로부터 하 척(320)에 낙하하여, 하 척(320)에 부착할 수 있다.
따라서 세정 장치(31)는, 접합 전에, 접합 시에 변형되는 웨이퍼(예를 들면 상 웨이퍼(W1))의 비접합면(예를 들면 W1n)을 세정해도 된다. 접합 장치(41)에의 부착물(7)의 반입을 억제할 수 있으므로, 공극(8)의 발생을 보다 억제할 수 있다. 이하, 본 실시 형태의 접합 시스템(1)의 상세에 대하여 설명한다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 접합 시스템(1)은 반입반출 스테이션(2)과, 처리 스테이션(3)을 구비한다. 반입반출 스테이션(2) 및 처리 스테이션(3)은 X축 정방향을 따라, 반입반출 스테이션(2) 및 처리 스테이션(3)의 순으로 배열되어 배치된다. 또한, 반입반출 스테이션(2) 및 처리 스테이션(3)은 일체적으로 접속된다.
반입반출 스테이션(2)은 배치대(10)와, 반송 영역(20)을 구비한다. 배치대(10)는 복수의 배치판(11)을 구비한다. 각 배치판(11)에는 복수 매(예를 들면, 25 매)의 기판을 수평 상태로 수용하는 카세트(C1, C2, C3, C4)가 각각 배치된다. 예를 들면, 카세트(C1)는 상 웨이퍼(W1)를 수용하고, 카세트(C2)는 하 웨이퍼(W2)를 수용하고, 카세트(C3)는 중합 웨이퍼(T)를 수용하고, 카세트(C4)는 상 웨이퍼(W1) 및 하 웨이퍼(W2) 중, 세정 장치(31)에서 부착물(7)을 제거할 수 없었던 것을 수용한다.
반송 영역(20)은 배치대(10)의 X축 정방향측에 인접하여 배치된다. 이러한 반송 영역(20)에는, Y축 방향으로 연장되는 반송로(21)와, 이 반송로(21)를 따라 이동 가능한 반송 장치(22)가 마련된다. 반송 장치(22)는 Y축 방향뿐 아니라, X축 방향으로도 이동 가능하고 또한 Z축 둘레로 선회 가능하며, 배치판(11)에 배치된 카세트(C1 ~ C4)와, 후술하는 처리 스테이션(3)의 제 3 처리 블록(G3)과의 사이에서 상 웨이퍼(W1), 하 웨이퍼(W2) 및 중합 웨이퍼(T)의 반송을 행한다.
또한, 배치판(11)에 배치되는 카세트(C1 ~ C4)의 개수는 도시한 것에 한정되지 않는다.
처리 스테이션(3)에는 각종 장치를 구비한 복수의 처리 블록, 예를 들면 3 개의 처리 블록(G1, G2, G3)이 마련된다. 예를 들면 처리 스테이션(3)의 배면측(도 1의 Y축 정방향측)에는 제 1 처리 블록(G1)이 마련되고, 처리 스테이션(3)의 정면측(도 1의 Y축 부방향측)에는 제 2 처리 블록(G2)이 마련된다. 또한, 처리 스테이션(3)의 반입반출 스테이션(2)측(도 1의 X축 부방향측)에는 제 3 처리 블록(G3)이 마련된다.
또한 도 1에 나타내는 바와 같이, 제 1 처리 블록(G1), 제 2 처리 블록(G2) 및 제 3 처리 블록(G3)으로 둘러싸인 영역에는 반송 영역(60)이 형성된다. 반송 영역(60)에는 반송 장치(61)가 배치된다. 반송 장치(61)는 예를 들면 연직 방향, 수평 방향 및 연직축 둘레로 이동 가능한 반송 암을 가진다. 반송 장치(61)는 반송 영역(60) 내를 이동하고, 반송 영역(60)에 인접하는 제 1 처리 블록(G1), 제 2 처리 블록(G2) 및 제 3 처리 블록(G3) 내의 원하는 장치로 상 웨이퍼(W1), 하 웨이퍼(W2) 및 중합 웨이퍼(T)를 반송한다.
제 1 처리 블록(G1)에는 세정 장치(31)와, 표면 개질 장치(33)와, 표면 친수화 장치(35)가 배치된다. 세정 장치(31)는, 도 1에 나타내는 바와 같이 예를 들면 표면 개질 장치(33) 및 표면 친수화 장치(35)의 X축 부방향측에 배치된다. 표면 친수화 장치(35)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 표면 개질 장치(33) 상에 배치된다. 또한, 제 1 처리 블록(G1)에 배치되는 장치의 종류, 배치는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 세정 장치(31)는 제 1 처리 블록(G1)이 아닌, 제 2 처리 블록(G2) 또는 제 3 처리 블록(G3)에 배치되어도 된다. 또한, 표면 친수화 장치(35)는 표면 개질 장치(33) 하에 배치되어도 된다.
도 7은 일실시 형태에 따른 세정 장치를 나타내는 평면도이다. 도 8은 일실시 형태에 따른 제 2 유지부 및 세정 헤드부를 나타내는 정면도이다. 도 8의 (a)는 일실시 형태에 따른 연마부와 제 2 기판이 떨어진 상태를 나타내는 정면도이다. 도 8의 (b)는 일실시 형태에 따른 연마부와 제 2 기판이 접한 상태를 나타내는 정면도이다. 도 8에 있어서, 도 7에 나타내는 제 1 유지부의 도시를 생략한다. 도 9는 일실시 형태에 따른 세정 헤드부를 나타내는 사시도이다. 도 7 ~ 도 9에서 x축 방향, y축 방향, z축 방향은 서로 수직인 방향이다. x축 방향 및 y축 방향은 수평 방향, z축 방향은 연직 방향이다. 따라서, z축 방향은 Z축 방향과 일치한다. x축 방향 및 y축 방향 중, 어느 하나(예를 들면 x축 방향)가 X축 방향과 일치하고, 나머지 하나(예를 들면 y축 방향)가 Y축 방향과 일치한다.
세정 장치(31)는 접합 장치(41)에서 접합하기 전에, 하 웨이퍼(W2)의 비접합면(W2n)을 세정한다. 마찬가지로, 세정 장치(31)는 접합 장치(41)에서 접합하기 전에, 상 웨이퍼(W1)의 비접합면(W1n)을 세정한다. 이하, 하 웨이퍼(W2)의 비접합면(W2n)의 세정에 대하여 대표적으로 설명하고, 상 웨이퍼(W1)의 비접합면(W1n)의 세정에 대하여 설명을 생략한다.
세정 장치(31)는, 도 7 또는 도 8에 나타내는 바와 같이, 제 1 유지부(110)와, 제 1 구동부(115)와, 제 2 유지부(120)와, 제 2 구동부(125)와, 세정 헤드부(130)와, 제 3 구동부(135)와, 제 4 구동부(136)를 가진다.
제 1 유지부(110)는 하 웨이퍼(W2)의 접합면(W2j)을 위로 향하여, 하 웨이퍼(W2)를 하방으로부터 수평으로 유지한다. 제 1 유지부(110)는 하 웨이퍼(W2)의 비접합면(W2n)의 외주부를 유지한다. 하 웨이퍼(W2)의 비접합면(W2n)의 중앙부는, 제 1 유지부(110)에 의해 유지되지 않으므로, 세정 헤드부(130)에 의해 문지름 세정할 수 있다.
제 1 유지부(110)는 예를 들면 우물 정자 형상으로 형성된다. 제 1 유지부(110)는 봉 형상의 한 쌍의 흡착부(111, 112)와, 봉 형상의 한 쌍의 연결부(113, 114)를 가진다. 한 쌍의 흡착부(111, 112)는 x축 방향으로 연장된다. 한 쌍의 흡착부(111, 112)는 배관을 개재하여 진공 펌프와 접속된다. 제어 장치(70)가 진공 펌프를 작동시키면, 한 쌍의 흡착부(111, 112)가 하 웨이퍼(W2)를 하방으로부터 흡착한다. 한 쌍의 연결부(113, 114)는 y축 방향으로 연장되어 있고, 한 쌍의 흡착부(111, 112)를 y축 방향으로 간격을 두고 연결한다.
제 1 구동부(115)는 제 1 유지부(110)를 이동시킨다. 예를 들면, 제 1 구동부(115)는 제 1 유지부(110)를 x축 방향으로 이동시킨다. 또한 제 1 구동부(115)는, 예를 들면 제 1 유지부(110)를 z축 방향으로 이동시킨다.
제 2 유지부(120)는 제 1 유지부(110)와 교대로, 하 웨이퍼(W2)의 접합면(W2j)을 위로 향하여, 하 웨이퍼(W2)를 하방으로부터 수평으로 유지한다. 제 2 유지부(120)는 제 1 유지부(110)와는 달리, 하 웨이퍼(W2)의 비접합면(W2n)의 중앙부를 유지한다. 하 웨이퍼(W2)의 비접합면(W2n)의 외주부는, 제 2 유지부(120)에 의해 유지되지 않으므로, 세정 헤드부(130)에 의해 문지름 세정할 수 있다.
제 2 유지부(120)는 예를 들면 원반 형상으로 형성된다. 제 2 유지부(120)는 배관을 개재하여 진공 펌프와 접속된다. 제어 장치(70)가 진공 펌프를 작동시키면, 제 2 유지부(120)가 하 웨이퍼(W2)를 하방으로부터 흡착한다.
제 2 구동부(125)는 제 2 유지부(120)를 z축 둘레로 회전시킨다. 또한, 제 2 구동부(125)는 제 2 유지부(120)를 z축 방향으로 이동시킨다.
세정 헤드부(130)는 하 웨이퍼(W2)의 비접합면(W2n)을 문지름 세정한다. 세정 헤드부(130)는, 하 웨이퍼(W2)의 비접합면(W2n)과 접촉하는 동안, 하 웨이퍼(W2)의 비접합면(W2n)을 향해 물 등의 세정액을 공급한다.
세정 헤드부(130)는, 예를 들면 원반 형상의 베이스부(131)와, 원통 형상의 스펀지부(132)와, 원통 형상의 연마부(133)를 가진다. 스펀지부(132)는 예를 들면 폴리비닐 알코올(PVA)로 형성된다. 스펀지부(132)는 베이스부(131)에 대하여 고정되어, 베이스부(131)와 함께 회전하면서, 도 8의 (a) 및 도 8의 (b)에 나타내는 바와 같이 하 웨이퍼(W2)의 비접합면(W2n)을 문지름 세정한다.
스펀지부(132)는 제 2 유지부(120)로 유지되어 있는 하 웨이퍼(W2)와 베이스부(131)에서 연직 방향으로 끼워진다. 제 2 유지부(120)의 하강, 또는 베이스부(131)의 상승에 의해, 도 8의 (b)에 나타내는 바와 같이 스펀지부(132)가 연직 방향으로 압축되면, 연마부(133)가 하 웨이퍼(W2)의 비접합면(W2n)과 접촉한다.
연마부(133)는, 예를 들면 스펀지부(132)를 둘러싸도록, 스펀지부(132)와 동심원 형상으로 배치된다. 연마부(133)는 베이스부(131)에 대하여 고정되고, 베이스부(131)와 함께 회전하면서 하 웨이퍼(W2)의 비접합면(W2n)을 연마한다. 비접합면(W2n)에 강고하게 부착한 부착물(7)을 깎아낼 수 있어, 비접합면(W2n)을 평활화할 수 있다. 또한, 연마부(133)는 비접합면(W2n)을 조면화(粗面化)하는 조면화부를 겸해도 된다. 조면화부는 비접합면(W2n)의 원래 평탄한 부분을 깎아, 비접합면(W2n)을 조면화한다. 또한, 연마부(133)와 조면화부는 별도의 것이어도 되고, 어느 일방만이 설치되어도 된다.
연마부(133)는, 예를 들면 다이아몬드 연마 입자를 포함하는 연마 시트(134)를 포함한다. 연마 시트(134)는 둘레 방향으로 간격을 두고 복수 배치된다. 다이아몬드 연마 입자는 딱딱하기 때문에, 강고하게 부착한 부착물(7)을 효율 좋게 깎아낼 수 있다. 또한, 다이아몬드 연마 입자 대신에, 탄화 규소 연마 입자, 알루미나 연마 입자, 등축정계의 질화 붕소 연마 입자 등을 이용해도 된다. 연마 시트(134)는 비접합면(W2n)을 조면화하는 조면화 시트를 겸해도 된다. 또한, 연마 시트(134)와 조면화 시트는 별도의 것이어도 되고, 어느 일방만이 설치되어도 된다.
제 3 구동부(135)는 세정 헤드부(130)를 z축 둘레로 회전시킨다. 또한, 제 4 구동부(136)는 세정 헤드부(130)를 y축 방향으로 이동시킨다.
이어서, 세정 장치(31)의 동작에 대하여 설명한다. 세정 장치(31)는 제어 장치(70)에 의한 제어 하에서 하기의 동작을 행한다.
먼저, 세정 장치(31)는 하 웨이퍼(W2)의 외주부를 제 1 유지부(110)로 유지하면서, 하 웨이퍼(W2)의 중앙부를 세정 헤드부(130)로 문지름 세정한다. 세정 장치(31)는 베이스부(131)를 회전시키면서, 스펀지부(132)만으로 문지름 세정해도 되고, 스펀지부(132)와 연마부(133)의 양방으로 문지름 세정해도 된다. 세정 장치(31)는 제 1 유지부(110)를 x축 방향으로 이동시키는 것과, 세정 헤드부(130)를 y축 방향으로 이동시키는 것을 교호로 반복함으로써, 하 웨이퍼(W2)의 비접합면(W2n)의 제 1 영역(A1)(도 7에 점으로 나타내는 영역)을 세정한다. 제 1 영역(A1)은 직사각형 형상이다.
이어서, 세정 장치(31)는 하 웨이퍼(W2)의 중앙부를 제 2 유지부(120)로 유지하면서, 하 웨이퍼(W2)의 외주부를 세정 헤드부(130)로 문지름 세정한다. 세정 장치(31)는 베이스부(131)를 회전시키면서, 스펀지부(132)만으로 문지름 세정해도 되고, 스펀지부(132)와 연마부(133)의 양방으로 문지름 세정해도 된다. 세정 장치(31)는 제 2 유지부(120)를 z축 둘레로 회전시키면서, 세정 헤드부(130)를 y축 방향으로 이동시킴으로써, 하 웨이퍼(W2)의 비접합면(W2n)의 제 2 영역(A2)을 세정한다. 제 2 영역(A2)은 제 1 영역(A1)의 외측의 영역이며, 제 1 영역(A1)을 둘러싼다.
또한, 세정의 순서는 반대여도 된다. 구체적으로, 세정 장치(31)는, 먼저 하 웨이퍼(W2)의 중앙부를 제 2 유지부(120)로 유지하면서 하 웨이퍼(W2)의 외주부를 세정 헤드부(130)로 문지름 세정하고, 이 후, 하 웨이퍼(W2)의 외주부를 제 1 유지부(110)로 유지하면서 하 웨이퍼(W2)의 중앙부를 세정 헤드부(130)로 문지름 세정해도 된다.
세정 장치(31)에서 세정된 하 웨이퍼(W2)는, 반송 장치(61)에 의해 검사 장치(32)로 반송된다. 검사 장치(32)에 대해서는 후술한다. 하 웨이퍼(W2)는 검사 장치(32)에서 검사된 후, 반송 장치(61)에 의해 표면 개질 장치(33)로 반송된다. 또한, 검사 장치(32)는 없어도 된다. 이 경우, 세정 장치(31)에서 세정된 하 웨이퍼(W2)는, 반송 장치(61)에 의해 표면 개질 장치(33)로 반송된다.
표면 개질 장치(33)는 상 웨이퍼(W1)의 접합면(W1j) 및 하 웨이퍼(W2)의 접합면(W2j)을 개질한다. 예를 들면, 표면 개질 장치(33)는 접합면(W1j, W2j)에 있어서의 SiO2의 결합을 절단하여 단결합의 SiO로 함으로써, 이 후 친수화되기 쉽게 하도록 당해 접합면(W1j, W2j)을 개질한다.
표면 개질 장치(33)에서는, 예를 들면 감압 분위기 하에 있어서 처리 가스인 산소 가스가 여기되어 플라즈마화 되고, 이온화된다. 그리고, 이러한 산소 이온이, 상 웨이퍼(W1)의 접합면(W1j) 및 하 웨이퍼(W2)의 접합면(W2j)에 조사됨으로써, 접합면(W1j, W2j)이 플라즈마 처리되어 개질된다. 처리 가스는 산소 가스에는 한정되지 않고, 예를 들면 질소 가스 등이어도 된다.
표면 친수화 장치(35)는 예를 들면 순수에 의해 상 웨이퍼(W1) 및 하 웨이퍼(W2)의 접합면(W1j, W2j)을 친수화한다. 표면 친수화 장치(35)는 접합면(W1j, W2j)을 세정하는 역할도 가진다. 표면 친수화 장치(35)에서는, 예를 들면 스핀 척에 유지된 상 웨이퍼(W1) 또는 하 웨이퍼(W2)를 회전시키면서, 당해 상 웨이퍼(W1) 또는 하 웨이퍼(W2) 상에 순수를 공급한다. 이에 의해, 상 웨이퍼(W1) 또는 하 웨이퍼(W2) 상에 공급된 순수가 상 웨이퍼(W1) 또는 하 웨이퍼(W2)의 접합면(W1j, W2j) 상을 확산되어, 접합면(W1j, W2j)이 친수화된다.
제 2 처리 블록(G2)에는 검사 장치(32)와 접합 장치(41)가 배치된다. 검사 장치(32)는, 도 1에 나타내는 바와 같이 예를 들면 접합 장치(41)의 X축 부방향측에 배치된다. 또한, 제 2 처리 블록(G2)에 배치되는 장치의 종류, 배치는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 검사 장치(32)는 제 2 처리 블록(G2)이 아닌, 제 1 처리 블록(G1) 또는 제 3 처리 블록(G3)에 배치되어도 된다.
도 10은 일실시 형태에 따른 검사 장치를 나타내는 도이다. 검사 장치(32)는 접합 장치(41)에서 접합하기 전에, 하 웨이퍼(W2)의 비접합면(W2n)에 부착하는 부착물(7)의 유무를 검사한다. 마찬가지로 검사 장치(32)는, 접합 장치(41)에서 접합하기 전에, 상 웨이퍼(W1)의 비접합면(W1n)에 부착하는 부착물(7)의 유무를 검사한다. 이하, 하 웨이퍼(W2)의 비접합면(W2n)의 검사에 대하여 대표적으로 설명하고, 상 웨이퍼(W1)의 비접합면(W1n)의 검사에 대하여 설명을 생략한다. 검사 장치(32)는 유지부(210)와, 가이드부(220)와, 촬상부(230)와, 조명부(240)와, 미러부(250)와, 화상 처리부(260)를 가진다.
유지부(210)는 하 웨이퍼(W2)의 접합면(W2j)을 위로 향하여, 하 웨이퍼(W2)를 하방으로부터 수평으로 유지한다. 유지부(210)는 가이드부(220)를 따라 수평 방향으로 이동한다. 촬상부(230)는 하 웨이퍼(W2)의 비접합면(W2n)을 촬상한다. 촬상하는 범위는, 유지부(210)의 이동 방향과 직교하는 직선 형상의 범위이다. 촬상부(230)는 예를 들면 CCD 또는 CMOS 등의 촬상 소자를 포함한다. 조명부(240)는 하 웨이퍼(W2)의 비접합면(W2n)에 광을 조사한다. 광의 조사 범위는 촬상하는 범위를 적어도 포함한다. 미러부(250)는 비접합면(W2n)에서 반사된 광을 촬상부(230)를 향해 반사한다.
유지부(210)가 가이드부(220)를 따라 이동함으로써, 촬상부(230)가 비접합면(W2n)의 전체를 촬상할 수 있다. 촬상부(230)는 촬상한 화상을 화상 처리부(260)로 송신한다. 화상 처리부(260)는 컴퓨터 등으로 구성되고, 촬상부(230)에서 촬상된 화상을 화상 처리함으로써, 비접합면(W2n)에 부착하는 부착물(7)의 유무를 판단한다. 또한, 화상 처리부(260)는 제어 장치(70)와는 별도로 마련되지만, 제어 장치(70)의 일부로서 마련되어도 된다.
검사 장치(32)는 상술한 바와 같이, 접합 전에, 하 웨이퍼(W2)의 비접합면(W2n)에 부착하는 부착물(7)의 유무를 검사하므로, 부착물(7)이 접합 장치(41)의 내부로 반입되는 것을 억제할 수 있다. 부착물(7)이 있는 하 웨이퍼(W2)는, 세정 장치(31)에서 세정된 후, 다시 검사 장치(32)에서 검사된다. 혹은, 부착물(7)이 있는 하 웨이퍼(W2)는 카세트(C4)로 회수된다. 한편, 부착물(7)이 없는 하 웨이퍼(W2)는, 반송 장치(61)에 의해 표면 개질 장치(33)로 반송된다.
또한, 검사 장치(32)는 하 웨이퍼(W2)의 비접합면(W2n)의 전체를 검사하지 않아도 된다. 검사 장치(32)는 비접합면(W2n)의 적어도 외주부를 검사하면 된다. 부착물(7)은 막(W22)과 동일한 재료의 퇴적물(6)에 유래하는 경우, 비접합면(W2n)의 외주부에 부착하기 쉽기 때문이다.
도 11은 일실시 형태에 따른 접합 장치를 나타내는 도이다. 도 12는 일실시 형태에 따른 접합 장치의 동작을 나타내는 도이다. 도 12의 (a)는, 도 11에 나타내는 상 척이 상 웨이퍼의 중앙부의 흡착을 해제했을 때의 상태를 나타내는 도이다. 도 12의 (b)는, 도 12의 (a)에 나타내는 상 척이 상 웨이퍼의 외주부의 흡착을 해제했을 때의 상태를 나타내는 도이다.
접합 장치(41)는, 도 11에 나타내는 바와 같이, 친수화한 상 웨이퍼(W1)의 접합면(W1j)과 친수화한 하 웨이퍼(W2)의 접합면(W2j)을 마주하여, 도 12에 나타내는 바와 같이, 상 웨이퍼(W1)와 하 웨이퍼(W2)를 접합한다. 접합 장치(41)는 예를 들면 상 척(310)과, 하 척(320)과, 누름부(330)를 가진다.
상 척(310)은 상 웨이퍼(W1)의 접합면(W1j)을 아래로 향하여, 상 웨이퍼(W1)를 상방으로부터 수평으로 유지한다. 상 척(310)은, 특허 청구의 범위에 기재된 제 1 기판 유지부에 상당한다. 상 척(310)은 예를 들면 핀 척으로, 제 1 프레임부(311)와, 제 1 핀부(312)를 가진다. 제 1 프레임부(311)는 원환 형상으로 형성되어, 상 웨이퍼(W1)의 비접합면(W1n)의 외주부를 지지한다. 제 1 핀부(312)는 제 1 프레임부(311)의 내측에 분산 배치되어, 상 웨이퍼(W1)의 비접합면(W1n)을 지지한다.
상 척(310)은 배관을 개재하여 진공 펌프와 접속된다. 제어 장치(70)가 진공 펌프를 작동시키면, 상 척(310)이 상 웨이퍼(W1)를 흡착한다. 상 척(310)은 상 웨이퍼(W1)의 흡착 압력을 복수의 영역에서 독립으로 제어하기 위하여, 복수의 영역을 구획하는 제 1 구획부(313)를 가진다. 제 1 구획부(313)는 제 1 프레임부(311)의 내측에, 제 1 프레임부(311)와 동심원 형상으로 형성된다. 제 1 구획부(313)의 내측과 외측에서 진공도를 독립으로 제어할 수 있어, 흡착 및 그 해제를 독립으로 제어할 수 있다.
하 척(320)은 하 웨이퍼(W2)의 접합면(W2j)을 위로 향하여, 하 웨이퍼(W2)를 하방으로부터 수평으로 유지한다. 하 척(320)은 특허 청구의 범위에 기재된 제 2 기판 유지부에 상당한다. 하 척(320)은 예를 들면 핀 척으로, 제 2 프레임부(321)과 제 2 핀부(322)를 가진다. 제 2 프레임부(321)는 원환 형상으로 형성되어, 하 웨이퍼(W2)의 비접합면(W2n)의 외주부를 지지한다. 제 2 핀부(322)는 제 2 프레임부(321)의 내측에 분산 배치되어, 하 웨이퍼(W2)의 비접합면(W2n)을 지지한다.
하 척(320)은 배관을 개재하여 진공 펌프와 접속된다. 제어 장치(70)가 진공 펌프를 작동시키면, 하 척(320)이 하 웨이퍼(W2)를 흡착한다. 하 척(320)은 하 웨이퍼(W2)의 흡착 압력을 복수의 영역에서 독립으로 제어하기 위하여, 복수의 영역을 구획하는 제 2 구획부(323)를 가진다. 제 2 구획부(323)는 제 2 프레임부(321)의 내측에, 제 2 프레임부(321)와 동심원 형상으로 형성된다. 제 2 구획부(323)의 내측과 외측에서 진공도를 독립으로 제어할 수 있어, 흡착 압력을 독립으로 제어할 수 있으므로, 하 웨이퍼(W2)의 비뚤어짐을 제어할 수 있다.
누름부(330)는 상 웨이퍼(W1)의 중심부를 상방으로부터 누른다. 누름부(330)는 누름 핀(331)과, 액츄에이터(332)와, 승강 기구(333)를 가진다. 누름 핀(331)은 상 척(310)의 중심부를 연직 방향으로 관통하는 관통 홀에 배치된다. 액츄에이터(332)는 예를 들면 전공 레귤레이터로부터 공급되는 공기에 의해, 일정한 힘으로 누름 핀(331)을 하방으로 누른다. 승강 기구(333)는 상 척(310)에 대하여 고정되어, 액츄에이터(332)를 승강시킨다.
이어서, 접합 장치(41)의 동작에 대하여 설명한다. 접합 장치(41)는 제어 장치(70)에 의한 제어 하에서 하기의 동작을 행한다.
먼저, 접합 장치(41)는, 도 11에 나타내는 바와 같이 상 척(310)으로 상 웨이퍼(W1)의 직경 방향 전체를 흡착하고, 또한 하 척(320)으로 하 웨이퍼(W2)의 직경 방향 전체를 흡착한다. 접합 장치(41)는, 도시하지 않은 하 웨이퍼(W2)의 중앙부를 지지하는 리프트 핀과, 리프트 핀을 승강시키는 구동부를 가진다. 리프트 핀은 하 척(320)보다 상방으로 돌출되어, 하 웨이퍼(W2)를 수취하고, 이어서 하강하여, 하 웨이퍼(W2)를 하 척(320)으로 전달한다. 리프트 핀은 하 웨이퍼(W2)의 외주부를 지지하지 않으므로, 하 웨이퍼(W2)는 위로 볼록하게 휜 상태로 하 척(320)에 배치된다. 미리 하 웨이퍼(W2)의 비접합면(W2n)을 세정 장치(31)에서 조면화하면, 하 웨이퍼(W2)와 하 척(320)과의 접촉 면적을 저감시킬 수 있어, 하 웨이퍼(W2)와 하 척(320)과의 마찰 저항을 저감시킬 수 있다. 그러므로, 하 웨이퍼(W2)가 하 척(320)에 흡착할 시에 하 웨이퍼(W2)가 원활하게 전달된다. 하 웨이퍼(W2)의 접합면(W2j)과 상 웨이퍼(W1)의 접합면(W1j)과의 간격(S)은 원하는 거리, 예를 들면 50 μm ~ 200 μm로 조정된다. 또한 조면화란, 하 척(320)이 하 웨이퍼(W2)를 흡착하기 시작하고 나서 흡착이 완료될 때까지의 사이, 하 웨이퍼(W2)가 비뚤어지지 않는 면 조도(粗度)로 하는 것이다.
이어서 접합 장치(41)는, 도 12의 (a)에 나타내는 바와 같이, 상 웨이퍼(W1)의 중앙부의 흡착을 해제하고, 또한 누름부(330)로 상 웨이퍼(W1)의 중심부를 상방으로부터 누른다. 이에 의해, 상 웨이퍼(W1)의 중심부가 하 웨이퍼(W2)의 중심부에 접촉하여, 접합이 개시된다. 이 후, 상 웨이퍼(W1)와 하 웨이퍼(W2)를 중심부로부터 외주부를 향해 서서히 접합하는 본딩 웨이브가 발생한다. 미리 상 웨이퍼(W1)의 비접합면(W1n)을 세정 장치(31)에서 조면화하면, 상 웨이퍼(W1)와 상 척(310)과의 접촉 면적을 저감시킬 수 있어, 상 웨이퍼(W1)와 상 척(310)의 분리에 요하는 힘을 저감시킬 수 있다. 그러므로, 상 웨이퍼(W1)와 상 척(310)과의 분리를, 상 웨이퍼(W1)의 중앙부로부터 외주부를 향해 원활하게 실시할 수 있다.
여기서, 상 웨이퍼(W1)의 접합면(W1j)과 하 웨이퍼(W2)의 접합면(W2j)은 각각 개질되어 있기 때문에, 먼저, 접합면(W1j, W2j) 사이에 반데르발스력(분자간력)이 생겨, 당해 접합면(W1j, W2j)끼리가 접합된다. 또한, 상 웨이퍼(W1)의 접합면(W1j)과 하 웨이퍼(W2)의 접합면(W2j)은 각각 친수화되어 있기 때문에, 접합면(W1j, W2j) 간의 친수기가 수소 결합하여, 접합면(W1j, W2j)끼리가 강고하게 접합된다.
이어서 접합 장치(41)는, 도 12의 (b)에 나타내는 바와 같이, 누름부(330)로 상 웨이퍼(W1)의 중심부를 하 웨이퍼(W2)의 중심부에 누른 상태에서, 상 웨이퍼(W1)의 외주부의 흡착을 해제한다. 상 웨이퍼(W1)의 외주부의 흡착을 해제할 때까지, 상 웨이퍼(W1)의 외주부의 슬립을 억제할 수 있으면, 상 웨이퍼(W1)와 하 웨이퍼(W2)와의 위치 이탈을 억제할 수 있다. 따라서 세정 장치(31)는, 상 웨이퍼(W1)의 외주부의 슬립을 억제하기 위하여, 상 웨이퍼(W1)의 비접합면(W1n)의 외주부를 조면화하지 않는다. 조면화하지 않는 영역은, 예를 들면 적어도 비접합면(W1n)의 외주로부터 10 mm 이내의 영역을 포함한다. 또한, 조면화하지 않는 영역은, 조면화부로 문지름 세정되지 않으면 되고, 스펀지부(132)로 문지름 세정되어도 된다. 세정 장치(31)는 비접합면(W1n)을, 그 외주부를 제외하고, 조면화한다. 비접합면(W1n)의 외주부는 조면화되지 않으므로, 상 웨이퍼(W1)의 외주부와 상 척(310)과의 밀착성을 향상시킬 수 있다. 밀착성의 향상은, 마찰 저항의 증가 및 진공 누출의 저감으로 연결된다. 그 결과, 상 웨이퍼(W1)의 외주부의 슬립을 억제할 수 있어, 상 웨이퍼(W1)와 하 웨이퍼(W2)와의 위치 이탈을 저감시킬 수 있다. 상 웨이퍼(W1)의 외주부의 흡착을 해제하면, 상 웨이퍼(W1)의 접합면(W1j)과 하 웨이퍼(W2)의 접합면(W2j)이 전체 면에서 접촉하여, 상 웨이퍼(W1)와 하 웨이퍼(W2)가 접합된다. 이 후, 접합 장치(41)는 누름 핀(331)을 상 척(310)까지 상승시키고, 하 웨이퍼(W2)의 흡착을 해제한다.
제 3 처리 블록(G3)에는, 도 2에 나타내는 바와 같이 트랜지션 장치(50, 51)가 배치된다. 트랜지션 장치(50)는 상 웨이퍼(W1) 및 하 웨이퍼(W2)를 일시적으로 보관한다. 트랜지션 장치(51)는 중합 웨이퍼(T)를 일시적으로 보관한다. 복수의 트랜지션 장치(50, 51)는 연직 방향으로 적층된다. 또한, 제 3 처리 블록(G3)에 배치되는 장치의 종류, 배치는 특별히 한정되지 않는다.
또한 도 1에 나타내는 바와 같이, 접합 시스템(1)은 제어 장치(70)를 구비한다. 제어 장치(70)는 예를 들면 컴퓨터로 구성되고, CPU(Central Processing Unit)(71)와, 메모리 등의 기억 매체(72)를 구비한다. 기억 매체(72)에는 접합 시스템(1)에 있어서 실행되는 각종의 처리를 제어하는 프로그램이 저장된다. 제어 장치(70)는 기억 매체(72)에 기억된 프로그램을 CPU(71)에 실행시킴으로써, 접합 시스템(1)의 동작을 제어한다. 또한, 제어 장치(70)는 입력 인터페이스(73)와 출력 인터페이스(74)를 구비한다. 제어 장치(70)는 입력 인터페이스(73)에서 외부로부터의 신호를 수신하고, 출력 인터페이스(74)에서 외부로 신호를 송신한다.
제어 장치(70)의 프로그램은 예를 들면 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기억 매체에 기억되고, 그 기억 매체로부터 인스톨된다. 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기억 매체로서는, 예를 들면 하드 디스크(HD), 플렉시블 디스크(FD), 콤팩트 디스크(CD), 마그넷 옵티컬 디스크(MO), 메모리 카드 등을 들 수 있다. 또한, 제어 장치(70)의 프로그램은 인터넷을 개재하여 서버로부터 다운로드되어, 인스톨되어도 된다.
도 13은 일실시 형태에 따른 접합 방법의 주요 공정을 나타내는 순서도이다. 또한, 도 13에 나타내는 각종의 공정은, 제어 장치(70)에 의한 제어 하에서 실행된다.
먼저, 복수 매의 상 웨이퍼(W1)를 수용한 카세트(C1), 복수 매의 하 웨이퍼(W2)를 수용한 카세트(C2) 및 빈 카세트(C3, C4)가, 반입반출 스테이션(2)의 원하는 배치판(11)에 배치된다.
이어서 반송 장치(22)가, 카세트(C1) 내의 상 웨이퍼(W1)를 취출하여, 트랜지션 장치(50)로 반송한다. 이어서 반송 장치(61)가, 트랜지션 장치(50)로부터 상 웨이퍼(W1)를 수취하여, 세정 장치(31)로 반송한다.
이어서 세정 장치(31)가, 상 웨이퍼(W1)의 비접합면(W1n)을 세정한다(S101). 세정 장치(31)는 비접합면(W1n)의 적어도 외주부를 세정한다. 부착물(7)은 막(W22)과 동일한 재료의 퇴적물(6)에 유래하는 경우, 비접합면(W1n)의 외주부에 부착하기 쉽기 때문이다. 강고하게 부착하는 부착물(7)은 연마부(133)로 깎아낼 수도 있다. 이 후, 반송 장치(61)가, 세정 장치(31)로부터 상 웨이퍼(W1)를 수취하여, 검사 장치(32)로 반송한다.
이어서 검사 장치(32)가, 상 웨이퍼(W1)의 비접합면(W1n)에 부착하는 부착물(7)의 유무를 검사한다(S102). 부착물(7)이 있는 상 웨이퍼(W1)는, 다시 세정 장치(31)에서 세정된 후, 다시 검사 장치(32)에서 검사된다. 혹은, 부착물(7)이 있는 상 웨이퍼(W1)는 카세트(C4)로 회수된다. 한편, 부착물(7)이 없는 상 웨이퍼(W1)는, 반송 장치(61)에 의해 표면 개질 장치(33)로 반송된다.
이어서 표면 개질 장치(33)가, 상 웨이퍼(W1)의 접합면(W1j)을 개질한다(S103). 표면 개질 장치(33)에서는, 감압 분위기 하에 있어서, 처리 가스인 산소 가스가 여기되어 플라즈마화되고, 이온화된다. 이 산소 이온이 상 웨이퍼(W1)의 접합면(W1j)에 조사되어, 당해 접합면(W1j)이 플라즈마 처리된다. 이에 의해, 상 웨이퍼(W1)의 접합면(W1j)이 개질된다. 이 후, 반송 장치(61)가, 상 웨이퍼(W1)를 표면 개질 장치(33)로부터 표면 친수화 장치(35)로 반송한다.
이어서 표면 친수화 장치(35)가, 상 웨이퍼(W1)의 접합면(W1j)을 친수화한다(S104). 표면 친수화 장치(35)에서는, 스핀 척에 유지된 상 웨이퍼(W1)를 회전시키면서, 당해 상 웨이퍼(W1) 상에 순수를 공급한다. 그러면, 공급된 순수는 상 웨이퍼(W1)의 접합면(W1j) 상을 확산되고, 표면 개질 장치(33)에서 개질된 상 웨이퍼(W1)의 접합면(W1j)에 수산기(실라놀기)가 부착하여 당해 접합면(W1j)이 친수화된다. 또한, 접합면(W1j)의 친수화에 이용하는 순수에 의해, 상 웨이퍼(W1)의 접합면(W1j)이 세정된다. 이 후, 반송 장치(61)가 상 웨이퍼(W1)를 접합 장치(41)로 반송한다.
접합 장치(41)는 상 웨이퍼(W1)를 상하 반전하여, 상 웨이퍼(W1)의 접합면(W1j)을 하방으로 향한다(S105). 또한, 상 웨이퍼(W1)를 상하 반전하는 반전 장치는, 본 실시 형태에서는 접합 장치(41)의 내부에 마련되지만, 접합 장치(41)의 외부에 마련되어도 된다. 상 웨이퍼(W1)의 처리(상기 S101 ~ S105)가 행해지고 있는 동안, 하 웨이퍼(W2)의 처리(하기 S106 ~ S109)가 행해진다.
먼저, 반송 장치(22)가, 카세트(C2) 내의 하 웨이퍼(W2)를 취출하여, 트랜지션 장치(50)로 반송한다. 이어서 반송 장치(61)가, 트랜지션 장치(50)로부터 하 웨이퍼(W2)를 수취하여, 세정 장치(31)로 반송한다.
이어서 세정 장치(31)가, 하 웨이퍼(W2)의 비접합면(W2n)을 세정한다(S106). 세정 장치(31)는 비접합면(W2n)의 적어도 외주부를 세정한다. 부착물(7)은 막(W22)과 동일한 재료의 퇴적물(6)에 유래하는 경우, 비접합면(W2n)의 외주부에 부착하기 쉽기 때문이다. 강고하게 부착하는 부착물(7)은, 연마부(133)로 깎아낼 수도 있다. 이 후, 반송 장치(61)가, 세정 장치(31)로부터 하 웨이퍼(W2)를 수취하여, 검사 장치(32)로 반송한다.
이어서 검사 장치(32)가, 하 웨이퍼(W2)의 비접합면(W2n)에 부착하는 부착물(7)의 유무를 검사한다(S107). 부착물(7)이 있는 하 웨이퍼(W2)는 다시 세정 장치(31)에서 세정된 후, 다시 검사 장치(32)에서 검사된다. 혹은, 부착물(7)이 있는 하 웨이퍼(W2)는 카세트(C4)로 회수된다. 한편, 부착물(7)이 없는 하 웨이퍼(W2)는, 반송 장치(61)에 의해 표면 개질 장치(33)로 반송된다.
이어서 표면 개질 장치(33)가, 하 웨이퍼(W2)의 접합면(W2j)을 개질한다(S108). 접합면(W2j)의 표면 개질(S108)은 접합면(W1j)의 표면 개질(S103)과 동일하게 행해진다. 이 후, 반송 장치(61)가, 하 웨이퍼(W2)를 표면 개질 장치(33)로부터 표면 친수화 장치(35)로 반송한다.
이어서 표면 친수화 장치(35)가, 하 웨이퍼(W2)의 접합면(W2j)을 친수화한다(S109). 접합면(W2j)의 표면 친수화(S109)는, 접합면(W1j)의 표면 친수화(S104)와 마찬가지로 행해진다. 이 후, 반송 장치(61)가 하 웨이퍼(W2)를 접합 장치(41)로 반송한다.
이어서 접합 장치(41)는, 상 웨이퍼(W1)의 접합면(W1j)과 하 웨이퍼(W2)의 접합면(W2j)을 마주하여, 상 웨이퍼(W1)와 하 웨이퍼(W2)를 접합한다(S110). 상 웨이퍼(W1)의 접합면(W1j)과 하 웨이퍼(W2)의 접합면(W2j)은 각각 미리 개질되어 있기 때문에, 접합면(W1j, W2j) 간에 반데르발스력(분자간력)이 생겨, 당해 접합면(W1j, W2j)끼리가 접합된다. 또한, 상 웨이퍼(W1)의 접합면(W1j)과 하 웨이퍼(W2)의 접합면(W2j)은 각각 미리 친수화되어 있기 때문에, 접합면(W1j, W2j) 간의 친수기가 수소 결합하여, 접합면(W1j, W2j)끼리가 강고하게 접합된다.
이 후, 반송 장치(61)가, 중합 웨이퍼(T)를 트랜지션 장치(51)로 반송한다. 이 후, 반송 장치(22)가, 트랜지션 장치(51)로부터 중합 웨이퍼(T)를 수취하여, 카세트(C3)로 반송한다. 이렇게 하여, 일련의 처리가 종료된다.
그런데, 제어 장치(70)는, 상 웨이퍼(W1) 및 하 웨이퍼(W2)를, 세정 장치(31)와 검사 장치(32)에 이 순서로 반송한다. 먼저 세정 장치(31)에서 세정이 행해지므로, 부착물(7)이 검사 장치(32)로 반입되는 것을 억제할 수 있다.
또한 제어 장치(70)는, 상 웨이퍼(W1) 및 하 웨이퍼(W2)를, 검사 장치(32)와 세정 장치(31)에 이 순서로 반송해도 된다. 이 경우, 먼저 검사 장치(32)에서 검사가 행해지므로, 부착물(7)이 없는 웨이퍼를 세정 장치(31)에서 불필요하게 세정하는 것을 방지할 수 있다.
제어 장치(70)는, 검사 장치(32)에서 부착물(7)이 없다는 검사 결과가 나온 것을, 세정 장치(31)로 반송하는 것을 금지한다. 부착물(7)이 없는 웨이퍼를 세정 장치(31)에서 불필요하게 세정하는 것을 방지할 수 있다.
도 14는 일실시 형태에 따른 검사 장치의 검사 결과에 기초하는 제 2 기판의 처리를 나타내는 순서도이다. 또한, 도 14에 나타내는 하 웨이퍼(W2)의 처리와 상 웨이퍼(W1)의 처리는 동일하게 행해지므로, 상 웨이퍼(W1)의 처리는 도시를 생략한다. 도 14에 나타내는 처리는, 제어 장치(70)에 의한 제어 하에서 행해진다.
먼저, 검사 장치(32)가, 하 웨이퍼(W2)의 비접합면(W2n)에 부착하는 부착물(7)의 유무를 검사한다(S201). 이어서 제어 장치(70)가, 검사 장치(32)의 검사 결과를 체크한다(S202).
부착물(7)이 없는 경우(S202, NO), 부착물(7)이 접합 장치(41)로 반입되는 경우는 없다. 따라서 제어 장치(70)는, 하 웨이퍼(W2)를 반송 장치(61)로 세정 장치(31)로 반송하지 않고, 표면 개질 장치(33)로 반송한다(S203).
한편, 부착물(7)이 있는 경우(S202, YES), 그 상태로는 부착물(7)이 접합 장치(41)로 반입되어 버린다. 따라서 제어 장치(70)는, 먼저, 검사(S201)까지 행해진 하 웨이퍼(W2)의 세정 횟수가 N(N은 미리 정해진 1 이상의 정수)회 미만인지 여부를 체크한다(S204). N은 세정 장치(31)의 세정력에 따라 미리 결정된다.
하 웨이퍼(W2)의 세정 횟수가 N회 이상인 경우(S204, NO), 세정 장치(31)에서 부착물(7)을 제거할 수 있을 가능성이 거의 없다. 따라서 이 경우, 제어 장치(70)는, 하 웨이퍼(W2)를 반송 장치(61, 22)로 카세트(C4)로 반송한다(S205).
한편, 하 웨이퍼(W2)의 세정 횟수가 N회 미만인 경우(S204, YES), 세정 장치(31)에서 부착물(7)을 제거할 수 있을 가능성이 남아 있다. 따라서 이 경우, 제어 장치(70)는 하 웨이퍼(W2)를 반송 장치(61)로 세정 장치(31)로 반송한다(S206).
이 후, 세정 장치(31)가 하 웨이퍼(W2)의 비접합면(W2n)을 세정한다. 이어서, 제어 장치(70)는 하 웨이퍼(W2)를 반송 장치(61)로 검사 장치(32)로 반송한다. 이 후, 도 14에 나타내는 처리가 다시 행해진다.
상기한 바와 같이, 제어 장치(70)는 검사 장치(32)에서 부착물(7)이 있다는 결과가 나온 하 웨이퍼(W2)를, 반송 장치(61)로 세정 장치(31)로 반송한다. 세정 장치(31)에서 부착물(7)을 제거할 수 있으므로, 하 웨이퍼(W2)의 폐기수를 저감시킬 수 있다.
제어 장치(70)는 검사 장치(32)에서 부착물(7)이 있다는 결과가 나온 하 웨이퍼(W2)를, 반송 장치(61)로 세정 장치(31)로 반송한 후, 검사 장치(32)로 다시 반송한다. 세정 장치(31)에서 부착물(7)을 제거할 수 있었는지 여부를 검사 장치(32)에서 확인할 수 있어, 부착물(7)이 접합 장치(41)로 반입되는 것을 확실히 방지할 수 있다.
제어 장치(70)는 검사 장치(32)에서 부착물(7)이 없다고 하는 검사 결과가 나온 하 웨이퍼(W2)를, 반송 장치(61)로 세정 장치(31)로 반송하지 않고, 표면 개질 장치(33)로 반송한다. 부착물(7)이 표면 개질 장치(33), 표면 친수화 장치(35) 및 접합 장치(41)로 반입되지 않으므로, 이들 장치(33, 35, 41)가 오염되는 것을 억제할 수 있다.
제어 장치(70)는, 도 13에 나타내는 바와 같이 하 웨이퍼(W2)의 세정(S106) 및 검사(S107)를, 표면 개질(S108), 표면 친수화(S109) 및 접합(S110) 전에 행한다. 비접합면(W2n)의 처리를 끝낸 후에, 접합면(W2j)의 처리를 시작하므로, 표면 개질(S108)부터 접합(S110)까지의 경과 시간을 단축할 수 있어, 접합(S110)까지 표면 개질(S108) 및 표면 친수화(S109)의 효과가 없어지는 것을 억제할 수 있다.
또한, 하 웨이퍼(W2)의 세정(S106) 및 검사(S107)는 접합(S110) 전에 행해지면 되며, 표면 개질(S108)과 표면 친수화(S109)와의 사이에 행해져도 되고, 표면 친수화(S109)와 접합(S110) 사이에 행해져도 된다. 이들 경우도, 부착물(7)이 접합 장치(41)로 반입되는 것을 억제할 수 있어, 공극(8)의 발생을 억제할 수 있다.
또한, 하 웨이퍼(W2)의 세정(S106)은, 후술하는 바와 같이, 표면 친수화(S109)와 동시에 행해져도 된다. 이 경우, 세정 장치(31)는, 표면 친수화 장치(35)의 내부에 탑재되는 탑재용 세정부를 가진다.
도 15는 제 1 변형예에 따른 접합 시스템을 나타내는 평면도이다. 도 16은 제 1 변형예에 따른 접합 시스템을 나타내는 정면도이다. 도 16에 있어서, 표면 개질 장치(33) 및 표면 친수화 장치(35)의 위치 관계를 도시하기 위하여, 도 15에 나타내는 접합 장치(41)의 도시를 생략한다. 도 17은 제 1 변형예에 따른 표면 친수화 장치를 나타내는 도이다.
본 변형예의 세정 장치(31)는, 표면 친수화 장치(35)의 내부에 탑재되는 탑재용 세정 헤드부(140)를 가진다. 기존의 장치(35)의 내부에 탑재용 세정 헤드부(140)를 탑재하는 것만으로, 부착물(7)이 접합 장치(41)로 반입되는 것을 억제할 수 있으므로, 접합 시스템(1)의 대형화를 억제할 수 있다. 이하, 본 변형예와 상기 실시 형태와의 상이점에 대하여 주로 설명한다.
표면 친수화 장치(35)는, 예를 들면 처리 용기(410)와, 스핀 척(420)과, 노즐(430)을 가진다. 스핀 척(420)은 처리 용기(410)의 내부에서, 상 웨이퍼(W1)의 접합면(W1j)을 위로 향하여, 상 웨이퍼(W1)를 하방으로부터 수평으로 유지한다. 마찬가지로 스핀 척(420)은, 처리 용기(410)의 내부에서, 하 웨이퍼(W2)의 접합면(W2j)을 위로 향하여, 하 웨이퍼(W2)를 하방으로부터 수평으로 유지한다.
노즐(430)은 접합면(W1j, W2j)에 대하여 상방으로부터 DIW(탈이온수) 등의 물을 공급한다. 노즐(430)은 물과 가스를 혼합하여 토출하는 이류체 노즐이어도 된다. 노즐(430)은 스핀 척(420)과 함께 회전하는 접합면(W1j, W2j)의 중심부에 물을 공급한다. 공급한 물은, 원심력에 의해 접합면(W1j, W2j)의 전체에 확산된다. 노즐(430)은 접합면(W1j, W2j)의 직경 방향으로 이동해도 된다.
그런데, 스핀 척(420)은 비접합면(W1n, W2n)의 중앙부를 유지한다. 비접합면(W1n, W2n)의 외주부는 스핀 척(420)에 의해 유지되지 않으므로, 탑재용 세정 헤드부(140)에 의해 문지름 세정할 수 있다.
탑재용 세정 헤드부(140)는 세정 헤드부(130)와 마찬가지로, 비접합면(W1n, W2n)을 문지름 세정한다. 탑재용 세정 헤드부(140)는 비접합면(W1n, W2n)과 접촉하는 동안, 비접합면(W1n, W2n)을 향해 물 등의 세정액을 공급한다.
탑재용 세정 헤드부(140)는 세정 헤드부(130)와 마찬가지로, 예를 들면 원반 형상의 베이스부(141)와, 원통 형상의 스펀지부(142)와, 원통 형상의 연마부(143)를 가진다. 베이스부(141), 스펀지부(142) 및 연마부(143)는 상기 실시 형태의 베이스부(131), 스펀지부(132) 및 연마부(133)와 동일하게 구성되므로, 설명을 생략한다. 또한, 연마부(143)는 연마부(133)와 마찬가지로, 비접합면(W2n)을 조면화하는 조면화부를 겸해도 된다. 또한, 연마부(143)와 조면화부는 별도의 것이어도 되고, 어느 일방만이 설치되어도 된다.
또한 본 변형예의 세정 장치(31)는, 표면 친수화 장치(35)의 내부에 탑재되는 외주 세정부(150)를 더 가져도 된다. 외주 세정부(150)는 상 웨이퍼(W1)의 외주 또는 하 웨이퍼(W2)의 외주를 문지름 세정한다. 외주 세정부(150)는, 예를 들면 스펀지이지만, 브러쉬여도 된다. 상 웨이퍼(W1)의 외주 또는 하 웨이퍼(W2)의 외주로부터 부착물을 제거할 수 있다.
도 18은 제 2 변형예에 따른 접합 시스템을 나타내는 평면도이다. 도 19는 제 2 변형예에 따른 접합 시스템을 나타내는 정면도이다. 도 19에 있어서, 표면 개질 장치(33) 및 표면 친수화 장치(35)의 위치 관계를 도시하기 위하여, 도 18에 나타내는 접합 장치(41)의 도시를 생략한다. 본 변형예와 상기 실시 형태 등에서는, 제 1 처리 블록(G1)의 장치의 배치가 상이하다. 이하, 본 변형예와 상기 실시 형태 등과의 상이점에 대하여 주로 설명한다.
도 19에 나타내는 바와 같이, 제 1 처리 블록(G1)에는 세정 장치(31)와, 표면 개질 장치(33)와, 표면 친수화 장치(35)가 배치된다. 세정 장치(31) 및 표면 친수화 장치(35)는 예를 들면 표면 개질 장치(33) 상에 배치된다. 또한, 제 1 처리 블록(G1)의 장치의 종류 및 배치는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 세정 장치(31) 및 표면 친수화 장치(35)는 표면 개질 장치(33) 하에 배치되어도 된다.
도 19에 나타내는 바와 같이, 세정 장치(31)와 표면 친수화 장치(35)는 별도로 설치되고, X축 방향으로 배열되지만, 본 개시의 기술은 이에 한정되지 않는다. 도 17에 나타내는 바와 같이 세정 장치(31)가 표면 친수화 장치(35)의 내부에 탑재되어도 되고, 그 경우, 상 웨이퍼(W1)용의 표면 친수화 장치(35)와 하 웨이퍼(W2)용의 표면 친수화 장치(35)가 별도로 설치되고, X축 방향으로 배열되어도 된다. 표면 친수화 장치(35)의 수를 증가시킬 수 있어, 스루풋을 향상시킬 수 있다.
또한, 표면 개질 장치(33)의 배치도 표면 친수화 장치(35)의 배치와 동일하다. 즉, 상 웨이퍼(W1)용의 표면 개질 장치(33)와, 하 웨이퍼(W2)용의 표면 개질 장치(33)가 별도로 설치되어도 된다.
도 20은 제 2 변형예에 따른 접합 방법의 주요 공정을 나타내는 순서도이다. 도 20에 나타내는 각종의 공정은, 제어 장치(70)에 의한 제어 하에서 실행된다. 이하, 도 20과 도 13과의 상이점에 대하여 주로 설명한다.
도 20에 나타내는 바와 같이, 상 웨이퍼(W1)의 세정(S101)은, 상 웨이퍼(W1)의 표면 친수화(S104) 후, 상 웨이퍼(W1)와 하 웨이퍼(W2)의 접합(S110) 전에 행해져도 된다. 접합(S110)의 직전에 세정(S101)을 실행하므로, 접합 장치(41)에의 부착물의 반입을 억제할 수 있어, 접합 시의 문제점을 해소할 수 있다.
또한 도 20에서는, 도 13에 나타내는 상 웨이퍼(W1)의 검사(S102)가 행해지지 않지만, 행해져도 된다. 검사(S102)도 세정(S101)과 마찬가지로, 표면 친수화(S104) 후, 접합(S110) 전에 행해져도 된다. 접합(S110)의 직전에 검사(S102)를 실행하므로, 접합 장치(41)에의 부착물의 반입을 억제할 수 있어, 접합 시의 문제점을 해소할 수 있다. 검사(S102)와 세정(S101)의 순서는 특별히 한정되지 않고, 어느 쪽이 앞이어도 된다.
또한 도 20에 나타내는 바와 같이, 하 웨이퍼(W2)의 세정(S106)은, 하 웨이퍼(W2)의 표면 친수화(S109) 후, 상 웨이퍼(W1)와 하 웨이퍼(W2)의 접합(S110) 전에 행해져도 된다. 접합(S110)의 직전에 세정(S106)을 실행하므로, 접합 장치(41)에의 부착물의 반입을 억제할 수 있어, 접합 시의 문제점을 해소할 수 있다.
또한 도 20에서는, 도 13에 나타내는 하 웨이퍼(W2)의 검사(S107)가 행해지지 않지만, 행해져도 된다. 검사(S107)도 세정(S106)과 마찬가지로, 표면 친수화(S109) 후, 접합(S110) 전에 행해져도 된다. 접합(S110)의 직전에 검사(S107)를 실행하므로, 접합 장치(41)에의 부착물의 반입을 억제할 수 있어, 접합 시의 불편을 해소할 수 있다. 검사(S107)와 세정(S106)의 순서는 특별히 한정되지 않고, 어느 쪽이 앞이어도 된다.
이상, 본 개시에 따른 접합 시스템 및 접합 방법의 실시 형태에 대하여 설명했지만, 본 개시는 상기 실시 형태 등에 한정되지 않는다. 특허 청구의 범위에 기재된 범주 내에서 각종의 변경, 수정, 치환, 부가, 삭제 및 조합이 가능하다. 그들에 대해서도 당연히 본 개시의 기술적 범위에 속한다.
상기 실시 형태의 접합 시스템(1)은 세정 장치(31)와 검사 장치(32)의 양방을 구비하지만, 어느 하나만을 구비해도 된다. 접합 시스템(1)은 세정 장치(31)와 검사 장치(32)의 적어도 하나를 구비하면, 부착물(7)이 접합 장치(41)로 반입되는 것을 억제할 수 있으므로, 접합 시에 공극(8)이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
접합 시스템(1)은 세정 장치(31)를 구비하지 않고 검사 장치(32)를 구비하는 경우, 검사 장치(32)에서 부착물(7)이 있다는 검사 결과가 나온 것을, 카세트(C4)로 회수한다. 회수한 상 웨이퍼(W1) 또는 하 웨이퍼(W2)는, 접합 시스템(1)의 외부에서 세정한 다음 다시 접합 시스템(1)으로 되돌려도 되고, 폐기해도 된다.
상기 실시 형태에서는, 상 웨이퍼(W1)가 제 1 기판에 상당하고, 하 웨이퍼(W2)가 제 2 기판에 상당하지만, 상 웨이퍼(W1)가 제 2 기판에 상당하고, 하 웨이퍼(W2)가 제 2 기판에 상당해도 된다. 또한, 제 1 기판 및 제 2 기판은 상기 실시 형태에서는 반도체 기판이지만, 글라스 기판 등이어도 된다.

Claims (24)

  1. 제 1 기판의 접합면 및 제 2 기판의 접합면을 개질하는 표면 개질 장치와,
    상기 개질한 상기 제 1 기판의 상기 접합면 및 상기 개질한 상기 제 2 기판의 상기 접합면을 친수화하는 표면 친수화 장치와,
    상기 친수화한 상기 제 1 기판의 상기 접합면과 상기 친수화한 상기 제 2 기판의 상기 접합면을 마주하여 접합하는 접합 장치와,
    상기 접합하기 전에, 상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판 중, 적어도 접합 시에 평탄하게 유지되는 것의 상기 접합면과는 반대측의 비접합면을 세정하는 세정 장치를 구비하는, 접합 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 세정 장치는 상기 비접합면을 연마하는 연마부를 가지는, 접합 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 연마부는 다이아몬드 연마 입자를 포함하는 연마 시트를 포함하는, 접합 시스템.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세정 장치는 상기 비접합면을 조면화하는 조면화부를 가지는, 접합 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 조면화부는, 상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판 중, 접합 시에 변형되는 것의 상기 비접합면을, 그 외주부를 제외하고, 조면화하는, 접합 시스템.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세정 장치는 상기 비접합면의 적어도 외주부를 세정하는, 접합 시스템.
  7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세정 장치는 상기 표면 친수화 장치의 내부에 탑재되는 탑재용 세정부를 가지는, 접합 시스템.
  8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접합하기 전에, 상기 비접합면에 부착하는 부착물의 유무를 검사하는 검사 장치를 구비하는, 접합 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판을 반송하는 반송 장치와,
    상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판 중, 적어도 접합 시에 평탄하게 유지되는 것을, 상기 반송 장치로 상기 세정 장치와 상기 검사 장치로 이 순서로 반송하는 제어 장치를 가지는, 접합 시스템.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판을 반송하는 반송 장치와,
    상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판 중, 적어도 접합 시에 평탄하게 유지되는 것을, 상기 반송 장치로 상기 검사 장치와 상기 세정 장치로 이 순서로 반송하는 제어 장치를 가지는, 접합 시스템.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제어 장치는, 상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판 중, 상기 검사 장치에서 상기 부착물이 있다는 검사 결과가 나온 것을, 상기 반송 장치로 상기 세정 장치로 반송하는, 접합 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제어 장치는, 상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판 중, 상기 검사 장치에서 상기 부착물이 있다는 검사 결과가 나온 것을, 상기 반송 장치로 상기 세정 장치로 반송한 후, 상기 검사 장치로 다시 반송하는, 접합 시스템.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 제어 장치는, 상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판 중, 상기 검사 장치에서 상기 부착물이 없다고 하는 검사 결과가 나온 것을, 상기 반송 장치로 상기 세정 장치로 반송하는 것을 금지하는, 접합 시스템.
  14. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접합 장치는, 상기 제 1 기판을 유지하는 제 1 기판 유지부와, 상기 제 2 기판을 유지하는 제 2 기판 유지부를 가지고,
    상기 제 1 기판 유지부는, 상기 제 1 기판의 상기 비접합면의 외주부를 지지하는 제 1 프레임부와, 상기 제 1 프레임부의 내측에 분산 배치되는 복수의 제 1 핀부를 포함하고,
    상기 제 2 기판 유지부는, 상기 제 2 기판의 상기 비접합면의 외주부를 지지하는 제 2 프레임부와, 상기 제 2 프레임부의 내측에 분산 배치되는 복수의 제 2 핀부를 포함하는, 접합 시스템.
  15. 제 1 기판의 접합면 및 제 2 기판의 접합면을 개질하는 공정과,
    상기 개질한 상기 제 1 기판의 상기 접합면 및 상기 개질한 상기 제 2 기판의 상기 접합면을 친수화하는 공정과,
    상기 친수화한 상기 제 1 기판의 상기 접합면과 상기 친수화한 상기 제 2 기판의 상기 접합면을 마주하여 접합하는 공정과,
    상기 접합하는 공정 전에, 상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판 중, 적어도 접합 시에 평탄하게 유지되는 것의 상기 접합면과는 반대측의 비접합면을 세정하는 공정을 가지는, 접합 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 세정하는 공정은 상기 비접합면을 연마하는 공정을 포함하는, 접합 방법.
  17. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,
    상기 세정하는 공정은 상기 비접합면을 조면화하는 공정을 포함하는, 접합 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 세정하는 공정은, 상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판 중, 접합 시에 변형되는 것의 상기 비접합면을, 그 외주부를 제외하고, 조면화하는 공정을 포함하는, 접합 방법.
  19. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,
    상기 세정하는 공정은 상기 비접합면의 외주부를 세정하는 공정을 포함하는, 접합 방법.
  20. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,
    상기 접합하는 공정 전에, 상기 비접합면에 부착하는 부착물의 유무를 검사하는 공정을 가지는, 접합 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 세정하는 공정은 상기 검사하는 공정 전에 행해지는, 접합 방법.
  22. 제 20 항에 있어서,
    상기 세정하는 공정은 상기 검사하는 공정 후에 행해지는, 접합 방법.
  23. 제 20 항에 있어서,
    상기 검사하는 공정에서 상기 부착물이 있다는 검사 결과가 나온 상기 비접합면을 세정하는 공정을 가지는, 접합 방법.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 검사하는 공정에서 상기 부착물이 있다는 검사 결과가 나온 상기 비접합면을, 세정 후에, 상기 부착물의 유무를 재검사하는 공정을 가지는, 접합 방법.
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