TW200937569A - Substrate holding member, substrate bonding apparatus, apparatus for manufacturing multilayer substrate, substrate bonding method, method for manufacturing multilayer substrate, and method for manufacturing multilayer semiconductor device - Google Patents

Description

200937569 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於一種基板保持元件、基板接合裝襄' . 積層基板製造裝置、基板接合方法、積層基板製造方涑 及積層型半導體裝置製造方法。再者，本申請案是相關 於下列的日本申請案。有關參考文獻的編入所承認的指 定國’是藉由參考下列的申請案所記载的内容編入水中 請案，而成為本申請案的一部分。 ❹ 日本發明申請2007-281200 申請日2007爭I0 月30曰 曰本發明申請2008-199553申請日2〇〇7争〇8 月01曰 曰本發明申請2008_199554申請日2〇〇7年 月01曰 【先前技術】 ° 為提升半導體裝置的實效之構t密度的技術，有/ - 種積層複數個晶方的構造。可積層封裝前的晶方的積廣 半導體模組，梅也提升電路及元件的構裝 日曰片互相的配線長而實現面速的處理。再者，在激 '本積 層半導體模組的場合下，雖存在利用晶方單位進行 的情況，但藉由利用晶方單位以接合後切開二 順序，亦能夠提升生產性。 s、、、’的 作為積層半導體模組的材料的晶圓，相對於面積其 厚度極薄，且機械的強度亦不夠高。因此，為達到不損 3 200937569 傷晶圓以使用的目的， 固定元件的狀態下，―疋於具有平坦的吸著面的 在接合晶圓的情況下^::一起使用。此外，即使 藉由利用固定元件·由固定元件以接合晶圓， 接合晶圓的操作。 #並保持接合晶圓，便能夠簡化 其分文獻1中’記载了-對晶圓保持器， 晶=二 =結合元件，並挾持以結合被 Ο ❹ 對晶圓保持在維持於其=態^相對位置相合而接合的一 [專利文獻1]日本發明公開雇_339191號公報 下，t永吸著力的產生源的情況 此在調整基㈣相對㈣=體錢喊纽引力，因 而發生影響的情形。此外二磁力會有依照相互的位置 的吸引力強烈作用時，在基板 傷°的_因產生極大衝擊，錢得基板遭受損 【發明内容】 接供解決上述課題，作為本發明的第一態樣， 簡元件，可騎位置相合喊層的-對 :具備第—保持元件’保持—對基板的一方； J數=結合元件，連結於第一保持元件；第二保持元 二^持-對基板的另-方並使其朝向—方；複數個結 ’具有仙於被結合元件的吸著力，對應被結合 在丨爲—位置而連結於帛二保持轉；及吸著限制部，P艮 制吸耆力直到-對基板位置相合為止；其中…對基板 4 200937569 ^位置相合而接合後’被結合元件及結合it件相互吸 裝置此ΐ =為本發9㈣第二態樣，提供—種基板接合 持元件支持d板的位置而積層，其具備：第-保 ❹ 件;複數個被牡持:對基;的-方的第-保持元 持元株*件，連結於第一保持元件；第二保 二方的第二：持支：保持一對基板的另-方並使其朝向 件的：複數個結合元件，對應被結合元 ^，限制吸著力直到—對基板位置相合限制 層驅動部以積層一對基板後，吸著上以及利用積 件及結合元件的吸著的限制。 。解除被結合元 再者，作為本發明的第三態樣， 製造袭置，具備：上述接合裝置；及種積層基板 述接合裝置的位置相合而積層的 σ，裝置，對與前 此外，作為本發明的第四態樣，貼合。 方法’可相合-對基板的位置而靜，—種基板接合 將-對基板的-方保持在具有被^包含下列階段： 元件；㈣於-對基板的—/，件的第一保持 持在具有結合元件的第二保持元件，社J板的另一方保 用在被結合元件的吸著力；相合一辨=σ兀件可產生作 用吸著力以吸著被結合元件及結合元二板的位置；及作 元件及第二保持元件之間，保‘位並在第—保持 積層的狀態中。 相δ的一對基板於 5 200937569 此外，作為本發明的第五態樣’提供一種積層旯板 製造方法是接續於上述基板接合方法，而更包ςς由 第〆保持元件及第二保持元件加壓一對基板而貼合的 階段。 口 再者，作為本發明的第六態樣，提供一種積層型半 - 導髏装置製造方法，可製造包含了分別具有元件^電極 而彡相積層的一對半導體基板的積層型半導體裝置，包 含下列階段：將一對半導體基板的一方保持在j^有被= Q 合元件的第一保持元件；相對於一對半導體^板的二 方，將一對基板的另一方保持在具有結合元件的第二保 持元件，結合元件可產生作用在被結合元件的吸著：y;、 相合，對半導體基板所對應的電極的位置；作用吸著力 以吸著被結合元件及結合元件，並在第一保持元件及第 二保持元件之間，保持位置相合的一對半導體基板於積 層的狀態中；及經由第一保持元件及第二保持元件加壓 一對半導體基板而貼合。 上述的發明概要並未列舉出本發明的必要特徵的 Q 全部。此外’這些特徵群的子組合也可以成為發明。 【實施方式】 以下雖然是以發明的實施形態來說明本發明，但以 下的實施开》態並不限定於專利範圍的發明。此外，實施 形態之中所說明的特徵的組合的全部亦不限於解決發 明所必須者。 第一圖是概略地顯示積層製造裝置10的說明圖。 積廣基板裝k裝置具備用以相合二個基板ιι(第一圖 中所系者為一方的基板11)之間的相對位置的對準機構 12，以及用以互相接合由該對準機構相合位置的各基板 6 200937569 11的接合機構13。再者’積層基板製造裝置ι〇具備用 以將由對準機構12相合位置的各基板11保持於分別位 置相合狀態的基板保持器14,以及用以將被該基板保持 器所保持的各基板11從各個對準機構12搬送至接合機 構丨3的搬送機構15。

第二圖是概略地顯示一方的晶圓16(17)的平面 圖。二個基板11在圖示的例子中包含各別單一的晶圓 16、17。晶圓16、I7如第二圖所示，是由在由單結晶 矽（其為半導體材料)所構成的圓形的薄板元件B的一面 上晝分形成矩陣狀的複數個小區域18内分別未顯示於 圖的電晶體、電阻器及電容器等的電路元件所形成。前 述電路元件是以微影技術為中心，使用薄膜形成技術、 蝕刻技術及不純物擴散技術等的成形技術所形成。 第三圖是顯示第一保持器元件19及第二保持器元 件20的平面圖。第三圖之(a)概略地顯示第一保持^元 件19,第三圖之(b)概略地顯示第二保持器元件如。°° 基板保持器14如第三圖之(a)及第三圖之(b)所示 了支持二個晶圓16、17之中-方的晶圓16的第丄 = 以及支持另一方的細的第丄 的縱彈簧元件3〇的作用的對準機構η 的縱面圖。第四圖之⑷概略地顯示板彈簧 限制的狀態，第四圖之⑻概略地顯示板彈簧， 變形的限制被解除的狀態。 ，牛3〇的 第-保持器元件19及第二保持器元件2()分 圓盤狀。此外’第-保持器元件19及第二，成 ^的每-個’在各自的-面上具有吸著晶圓: 吸者面19a、20a，而如第四圖之⑷及第四圖之⑼所示的 7 200937569 合配置使得該各吸著面彼此相對絲厚方向彼 各晶圓16、17吸著在與各個該電路元件 -面16a、17a相反側的另一面上以的 1 哭如、广。此外」各晶圓16、17藉由分別設於第面 ίΠ9；9：；〇!：^ ^ 合日日圓1 〇 17可在分別細， =電路元件所形成的—面他、…的狀態各 保持器兀件19及第二保持器元件2()—體性地第-各晶圓16、17朝向各吸著面19a、2〇a的吸^ 在圖示之例中受限的方式為，各晶圓16」 置’ 與第-保持器元件19及第二保元件2G的中= 心分別地-致，而且，當分別設於第 、 ^第二保抑元件2G的每個之上且未顯 才示圮如後述般地互相整合之時，各晶圓l6、i7 羊 ❹ 對準機構12如第四圖之⑷及⑻所示般， 持第-保持器元件19的第—平台元件21、= ^ ，持器元件20的第二平台元件22。第:第 二置動方式如第四圖所示般可朝著上下方向;= 第二平台元件22是從對準機構12的天 第二十五圖)而吊設，並以下 (參： :。此外，天板m及第二平台元件2第2:,=口 數個壓力檢測部⑼。壓力檢測部15Q在‘晶=旻 8 200937569 Π的情況下可檢測晶圓16、17的 對準機構12在進行由笛. 持器元件2G所支持的19|第二保 下，舉例來說，可使用未顯_ 的位置相合的情況 記’使得第-平台2;m二的前述基準標 位置在第-簡H科19 標㈣ 合。 夂步一保持益70件20之間整 ❹ Ο 各曰基準標記的情況下，如前述般，由於 各日日圓16、17的各小區域18的 16、17間的該兩晶圓的平 疋關於，口者兩晶圓 圓16、17猝由前、十、夂現面對稱，因此當各晶 切的位置時:可以讓相互整合而配置在適 朝向另-方的晶圓17的各T $各小區域18分別 域，並且前述一方的曰_ :夂域18中對應的該小區 前述電路元件的電極之中對的各小區域18的 時，=第二各晶圓16、17的位置相合之 接近，而在兩晶圓16、η1 極使^該兩晶圓彼此 ，晶圓π、π在互相==巧S。 於位= = 可被保持 保持^絲的各_ 16、17，可形成區基板 ，五圖疋概略地顯示把持各日日日圓Μ、口 ，14的把持部25的側 及J板保 構15具備了搬送臂24 第圖所不’搬送機 ^ 24a 9 200937569 如第五圖所示，把持部25具有從搬送臂24的一端 24a延伸而由其下方支持區塊體23的支持板26、以及從 其上方按壓區塊體23的壓板27。支持板26設有未顯示 於圖的電極》區塊體23是藉由利用施加在支持板26的 前述電極上的電壓所產生的靜電吸著力而被吸著並固 定於支持板26。壓板27藉由設於支持板26的基端26a 的支柱28而裝設’並如第五圖所示般可在上下方向上 移動。藉由從壓板27提供按壓力至固定於支持板26的 Ο

區塊體23 ’區塊體23可被挾持於支持板26及壓板27 之間。 搬送機構15藉由使得搬送臂24在挾持區塊體23 於支持板26及壓板27之間的狀態下產生動作，便可將 區塊體23從對準機構12搬送至接合機構13。 第六圖是概略地顯示由晶圓16、17及基板保持器 14所裝填的接合機構13的狀態的侧面圖。接合機構 具備了配置在第一保持器元件19的下方的下部加壓元 ，29a、以及配置在第二保持器元件2〇的上方的上部加 壓元件2%。在圖示的例子之中，上部加壓元件2处能 夠與下部加壓元件29a協動而在接近於欲加壓區塊體23 的下部加壓元件29a的方向上移動。 了部加壓元件29&及上部加壓元件29b分別内設有 J顯示於圖的發熱體。利用上部加壓元件29b的移動而 =下部加壓元件29a及上部加壓元件29b之間加壓區塊 久23。的狀態下使得前述發熱體發熱，藉此同時密著於 晶圓16、17的前述電極便會溶著。因此，各晶圓16、 17的前述電極便會分別接合。 如第三圖之(a)所示， 個板彈簧元件30。此外， 第一保持器元件19設有複數 如第三圖之(b)所示，第二保持 200937569 器兀件2〇設有利用作用在各板彈菁元件3〇之間的吸著 力而與該各㈣簧元件3G以駭的位置_結合的結 合元件31。 弟七園疋概略地顯示板彈簧元件30的平面圖。在 圖不的例子中，各板彈簧元件3G是分別由高強度析出 硬化型不錄鋼（SUS叫所構成，並如第七圖所示般地呈 圓形。在圖示的例子中’各板彈簧it件30的直徑是 22mm ’各板彈簧元件3〇的厚度尺寸是〇1職。

板彈簣it件30上形成有—對狹縫32，其是彼此 向延伸且在朝向正交於伸長方向的方向上 使得到各㈣^ 形成於該各板彈簧元件， -ι?η 〇的中心的距離彼此相等。藉由 件30的中心且延伸於 3 /、疋包3各板彈貫兀 第三圖之⑷所示，各板^簧杜元件3〇的徑向方向。如 持器元件19的吸著分觀置在第一保 %的伸長方向沿著第 的緣部19b上’使得各狹縫 在第三持器元件19的徑向方向。 設於第-保持器元件19，‘ :個：：，簧元件3〇 一個板彈簧群3()1。三用—個板彈貫元件30形成 其各別的各板彈簧元件3 丄::置使得形成 之間相等，且該各 ，的間隔在各板彈簧群301 元件19的周方向上相等、。〇1間的間隔在第一保持器 保持器=9所二定 =簧元件3。具有固定於第一 34分別配置在除了 。在圖不的例子中，固定部 縫32的延長線（第 元件3〇的帶狀部33與各狹 (第七圖中I點鎖線所示者）間的區域3〇c 200937569 以外的區试 的位晋而取，其位置是關於帶狀部33的中心部分33a 1吨形成點對稱。

件30此的外岡级在圖示的例子中’固定部34從各板彈簧元 方向朝^缘部3〇"沿著與各狹縫32的伸長方向正交的 部34 ^八板彈簧元件3〇的徑方向外側突出。各固定 36。分別形成有容許螺紋元件35的插通的插通孔 一保^如各固定部34分別利用螺紋元件35而固定於第 -杜恣兀件19，各板彈簧元件30便可分別經由螺紋 兀件^5而固定於第一保持器元件19。 立第八圖是放大顯示磁性元件4〇及磁石41的附近的 ，剖面圖。第八圖之(a)概略地顯示結合元件31及板彈 頁το件3〇分別裝設於第一保持器元件19及第二保持器 =件20的狀態，第八圖之(b)概略地顯示磁性元件4〇吸 著於結合元件31的狀態。 如第八圖之(a)所示’各板彈簧元件30的中心部一— 亦即帶狀部33的中心部分33a形成有固定元件37分別 插入的插入孔38。各固定元件37能夠使用諸如螺絲。 各固定元件37的一端部37a可在插入對應於各板彈菁元 件30的插入孔38且在第一保持器元件19上所形成的 貫通孔39時游動。 各固定元件37的另一端部37b分別從吸著面i9a 突出。各板彈簣元件30是藉由將固定元件37的另—端 部37b螺合於各別的插入控38内，而固定於固定元件 37。此外，各固定元件37的另一端部37a裝設有配置在 各板彈簧元件30上的磁性元件40。 在圖示的例子中’磁性元件40是呈圓盤狀，並利 用其中心而固定於固定元件37的另一端部37b。藉此， 各磁性元件40便在各別的中心位於帶狀部33的中心部 12 200937569 刀33a上的狀態下’餐由固定元件37而與並一 定於各板彈簧元件30。 〜、體性地固 如第九圖所示’各結合錯31分別具有磁石Μ、 以及收容該磁石的覆蓋元件42。此外，如第三 :伴ίΪ合二1對應於各板彈簧元件3〇:置於 第一保持器兀件20的吸著面2〇a的緣部2仙上 在圖示的例子中’磁石41是由分別 狀 久磁石所構成，並具有_大小的磁力。磁石 ❹

心形成有容許後述的銷科48的插通 外，如第八圖之⑷所示，第二保持器元件20=4 別整合於插通孔41a的插通孔2〇c。 /風虿刀 第九圖是概略地顯示結合元件31的立體圖 九圖所示，覆蓋元件42具有收容有磁石41 = 收容部43、以及形成於該收容部的一對裂設部45狀= 石41收容於收容部43内，且其軸線沿著收容部43的 轴線。收容部43在其一端43a具有圓形的端壁44 壁44的中心形成有整合於磁石41的插通孔…的插通 孔 44a。 裝設部4 5 a的各個分別從收容部4 3的周壁而互相 相反方向突出。如第八圖之(a)所示，裝設部45a的各個 分別利用螺紋元件般的締結具52而固定於第二保持器 元件20。 關於各板彈簧元件30相對於第一保持器元件19的 配置位置以及各磁石41相對於第二保持器元件2〇的配 置位置的設定，是在對準機構12進行各晶圓16、17的 位置相合之時’並於第-保持器元件19及第二保持器 元件20的前述基準標記互相整合時，讓各磁石41的插 通孔41a分別位於帶狀部33的中心部分3如的上方。 200937569 是故，在各晶圓16、17間的相對位置相合於前述 的適切位置之時，如前所述般，由於第一保持器元件 及第一保持器元件20互相接近，各磁石41的磁力會作 用於设在對應該各磁石的板彈簧元件3〇上的磁性元件 40。此外，各磁石41的磁力會形成朝向磁石41而擴張 於帶狀部33的中心部分33a的拉力而從各磁性元件4〇 作用於各板彈簧元件30。 第十圖是概略地顯示板彈簧元件3〇變形狀態的立

各板彈簧元件30分別形成有—對狹縫32， 耩=ΐ°Γ3的中心部分33a所承受的拉力，如第八圖 之(b)及第十圖所示’ #各板彈簧元件 (參閱第七圖)作為變形的基 形，使付各板彈簧元件3〇的周緣 3〇b 33曰彈性變开>，使得中心部分^浮起。 此時，如前述般，由於各固定元件37 第一保持器元件19的貫通孔39内時可游動：因^ 部33的彈性變形不會被各固定 | 2，帶狀 帶狀部33的彈性變形，朝向各姓人所藉由此 件40的移動是可容許的。由二牛31的各磁性元 結合元件而移動且經由蓋性70件4G分別朝向 著於該結合元件的磁石^，覆因蓋 端壁料而吸 33a便可經由磁性元件4G 义3的中心部分 帶狀部33的中心部分件…亦即， 結合於各結合元件31的結合部53。&的位置關係而 合元二置：板::”3。與結 指在各板彈菁元件3。與各结合元件是 200937569 彼此之間存在有相當於磁性元件4〇的厚度尺寸的大小 的間隔。 一再者，在本實施例中，如第四圖之(a)及第四圖之⑻ 所不，對準機構12具有結合限制部45，用以在兩晶圓 16、17的位置相合之時限制各板彈簧元件3Q向各結合 ^件31_的結合。在圖示的例子中’結合限制部衫是由 貫通$二平台元件22的複數個推動銷牝所形成。 ❹ ❹ 第十一圖是概略地顯示推動銷46的縱剖面圖。各 推動銷46的配置是分別在第二㈣器元件2()被第二平 2 ^2所支持的狀態下對應於第二保持ϋ元件2 0的 八==件31。此外如第十一圖所示，各推動銷46 二；内於第二Τ台元件22的殼體47、以及可從 工；48二去τί持器元件20突出的所收容的前述銷 47内Μ -㈣各推動銷46具有可將銷元件48從殼體 元件2G料的迫進部。 另外，如第四圖所示，推 此外，銷元件48貫通第颂從天板吊 接於被結合元件件22及咖41而抵 磁石的狀態中以接造，在銷元件48按壓 150的檢難便不會受_ 、17的情況下，何重兀 鲮俨471古〜 石41的磁力的影響。 方式為該開口朝向8的插通的開口 5 〇，配置 的例子中，铋分丛二。符為凡件20而開放。在圖示 樹脂材料所形& &&疋由氟樹脂般摩擦係數低的合成 ^材枓稀脂包含知所謂的鐵祕(登錄商 在圖示的例子中，迫谁立 壓的氣體幫浦49所_。^疋由調整殼體47内的f： 浦49的作動而上升時成田:體47的氣麼因為氣體幫 角疋件48會從殼體47内向其 200937569 口 ％而被㈣出來。銷元件48所承受的壓 大:匕來自磁石41而作用於板彈簧元件3〇的拉力還 對準機構進行兩晶圓16、17的位置相合，如 二t⑷所示’銷元件48會從殼體47内被壓出，並 磁，弟二平台元件22所支持的第二保持器元件2〇、 磁石41及覆蓋元件42的各別的插通孔2〇c、4u及4如 Ο =覆蓋it件42的端壁44突出。銷元件48從端壁44 、犬出量是設定成約略相等於確保在兩晶圓1617的 相合時該兩晶圓__ s的大小。關於結合限制 # 45的限制作用將於後面詳述。 =下朗關於使訂板雜器14以互相接合 谷日日圓16、17的接合方法。 互，接合各晶圓16、17<際’首先實施的是基板 19 。在基板支持工程中，藉由在第一保持器元件 一保持器兀件20的前述電極上分別施加電壓， ^各晶圓16、17分別吸著於第—保持|^件19及 第一保持器元件20以支持。 、人進入使用對準機構12以進行兩晶圓16、17 的位置相合的對準工程。 古姓Ϊ行兩晶圓16、17的位置相合之際，首先，分別 ^持第—保持器元件19及第二保持器元件2G於第一平 ϋ件21及第二平台元件22，使得各推動銷46的銷元 8從結合元件31的覆蓋元件42的端壁44預先突出。 沪#其次，如第四圖之(a)所示，藉由將第一平台元件21 下方向朝向第二平台元件22而移動，使得第一 盤二°元件19及第二保持器元件別互相接近，而讓各 輞凡件48的先端48分別抵接於各磁性元件4〇。 16 200937569 再者，藉由將第一平台元件21朝向第二平台元件 22移動，可將按壓各板彈簧元件3〇於第一保持器元件 19的按壓力經由磁性元件40而作用於各板彈簧元件 3〇。此時，如前所述，由於銷元件48所承受壓力的程 ' ，比從磁石41作用於板彈簧元件30的拉力還大，因此 - 能夠抵抗該拉力而將各板彈簧元件30分別按壓於第— 保持器元件19。藉此，各板彈簧元件3〇由於被保持在 各別未彈性變开》的無負荷狀態下，因此可限制各磁性元 〇 件仞與各結合元件31的結合。此外，如前所述，由於 銷π件48從端壁44的突出量是設定成約略相等於確保 在2晶圓16、17間的間隙S的大小，因此可在將各板 彈簧元件30分別按壓於第一保持器元件19的狀態下， 防止兩晶圓16、Π的前述電路元件互相接觸。 接著’在將各銷元件48的先端48a抵接於各磁性元 件40的狀態下，藉由在左右方向上移動第一平台元件 21，便可將各晶圓16、17的相對位置相合於前述適切 的位置。 ❹ 當各銷元件48的先端48a利用第一平台元件21的 移動而摺，於各磁性元件4〇上時，如前述般，由於銷 . 元件48疋由氟樹脂般摩擦係數低的合成樹脂材料所形 成因此了防止各銷元件48的先端48a與各磁性元件 40之間產生大的摩擦力。藉此，由於可以抑制各銷元件 4 8及各磁性元件4 〇之間的摩擦變成兩晶圓16、丨7間的 位置相合的阻礙，因此各磁性元件4〇上的各銷元件48 的摺動會變得圓滑。 曰此外，由於在前述電路元件的電極未互相接觸而兩 晶圓16、17互相接近的狀態下對該兩晶圓的位置進行 相合’因此可以防止位置相合後使得該各晶圓16、17 17 200937569 ====各晶圓16、17間的位置偏移，而且 16、17互相接觸狀態下進行位置相 :以情況般的各晶圓16、17的前述電路元件的電極的 。兩晶圓16、17間的位置相合完了之後’ 晶圓16、17分別保持在位置相合狀態的保持工程。、 工程中，首先，藉由將第—平台元件更 加= 月向弟二平台元件22移動’以及使得第一保持器 〇 φ Ϊ謹夂9及第二料器元件2G分別更加地互相接近，便 電:=接：17的前述電路元件的互相物^ 降低利Λ各推動銷'46的氣體幫浦49的作動 Γ2氣壓，可解除從各銷元件48作用至各 =〇的前述按壓力。藉此，利用各板彈簧元 件30因則述拉力發生彈性變形，各磁性元件4〇便可 別如前述般藉由吸著於結合元件31而結合。 在各磁性元件40分別結合於結合元件31的狀熊 板彈簧元件30所產生彈性反力的大部分會“ 讓該各麟Hit件互相接近於帛i肺科19及第 二保持器元件20的各個的力、並從該各板彈簧元件3〇 ，由各磁性it件4G而發生作用，以及成為將該各晶圓 为別挾入板厚方向的挾持力、並從第一保持器元件19 及第，保持器元件2〇的各個而作用於各晶圓16、17。 口藉此，兩晶圓16、17由於分別被挾入至第一保持 件19及第二保持器元件2〇之間，便可被保持於位 置相合的狀態。 立此外，由於板彈簧元件3〇分別是圓形，且各固定 邛34的位置分別關於帶狀部33的中心部分3%(即各板 18 200937569 =簧=件30的中心的位置)是點對稱，因此利用各板彈 1的前述線段所劃分的二個部分的面積變成彼 =板彈菁元件3。的前述二個部;;生彈;變开; 田磁力U為承受自各結合元件31的 形部分發生彈性變形時，產生科^耆力）m㈣各變 力的大小變成料。 變形部分的彈性反 ❹ 30二者、沾由於，定部34純置關於各板彈簧元件 性劈开^、位置疋點對稱，因此前述各變形部分分別彈 ^形時，從該各變形部分經由各結合元件31而作用 持H元件20的彈性反力的各成分之中，朝向 i持n元件19及第二保持器元件2〇的各個 的板厚方向（亦即朝向錯開第一保持器元件19及第二保

Hi件2°之間的相對位㈣料)的成分會朝向彼此 相反的方向。 、是故，前述各變形部分因為從各結合元件31經由 磁性το件40所承受的拉力而彈性變形時，產生於該各 變形部分的彈性反力的各成分之巾•錯開第」㈣ 器元件19及第二保持器元件2()的相對位置的方向的成 分會抵消。藉此，不會再有，，各板彈簧元件3〇的彈性反 力發生作用以成為錯開第一保持器元件19及第二保持 器元件20的相對位置的力，，的情形。 ’'、 各磁性元件40分別吸著於結合元件31之際，舉例 來說，在各磁性元件40分別直接地抵接於磁石41的情 况下，雖然會有因為吸著時的衝擊而在磁石41上產生 破損之虞，但在本實施例中，由於各磁石41分別被收 各於覆蓋元件42之内，因為各磁性元件4〇是並未分別 19 200937569 抵接於各磁石41而抵接於覆蓋树42的端壁44之故， 因此可防止吸著_衝擊所造成的磁石41的破損。 +此外，各磁性元件40被吸著於各結合元件31時， ^由改變朝向各結合元件31的各板彈簧元件3〇的變带 罝’便能夠使得各磁性元件4〇的移動量對應於所保^ ^晶® 16、17的厚度尺寸。藉此，便能夠不受各晶 ^ 、17的厚度尺寸的拘束而確實地保持該各晶圓。 一再者，由於藉由使得各板彈簧元件；3〇朝向各結合

二件31變形而能夠讓各磁性元件4Q容易地吸著於磁石 HUbg卩使在保持板厚尺寸較大的晶圓的情況下，也 ^必要增大磁石41的磁力。藉此，由於兩晶圓並沒 :大=挾持力的作用’因此可防止該挾持力造成前述電 路兀件的破指。 电 相對於此，舉例來說，在僅將與板彈簧元件30不 二變形^件吸引至磁石41的情況下’特別是保 二4子5寸較大的晶圓之時、第一保持器元件19及第 j持器元件2G之__變大的時候，便有需要增 磁石41的磁力。然而，當磁力— 元件互相接近於第一保;器;件= 笫—兀件20的每個的方向上的力會變大，因此 晶圓的挾及第二保持器轉如的每個挾持兩 件合Ζΐΐ大。因此’設於各晶圓的前述電路元 θ有因為别述挾持力而破損之虞。 得第結合於各結合元件31之後，藉由使 動，可將；朝向遠離第二平台元件22的方向移 區塊體23板保持器14與各晶圓16、17所形成的 取下。由第一平台元件21及第二平台元件22間而 20 200937569 -保台元件21及第二平台元件22到第 示哥器凡件19及第二保拉哭-. 除。如前述般，由於各板彈 錯開第—保持器元件19及第HiG的淨性反力作f 位置的力不合作用，因^弟+7；保持盗元件20間的相對 B n 此刖述支持力被解除時，便不會 =二6、17間的相對位置從前述適切的位置上偏 ❹ 各曰=由各磁=件4G對於各結合元件31的結合而將 送區塊體23的=!^_置相合敝，移至搬 述般2 = ;3利用二送機構15的把持部25如前 ㈣從對準機構__H234。的作動將區塊 二保持it元件2G的持11元件19及第 m ^ _ 幻Γ貝性力的大小產生差異的情形下， 體性地結合於結合元件 會受到朝向與第一保持器元件以的 的每^板厚方向正交的方向的力Hi 上彼此30的帶狀部33由於利用其較長方向 狀部33以外t口而=:除了板彈簀元件30的帶 於帶狀部3 3時，/力二:f者其較長方向的力作用 ”其進行壓縮的壓縮力而被接受。 …因二板上形成有-對狹縫 部不會連結於板彈菩η:;上彼此相對的各侧緣 著兮宫产方簧件的前述部分。是故，在沿 者寬度方向的力作用於帶狀部33時，該力的大部分 21 200937569 不會被板彈簧元件30的前述部分所接受，而會作用成 為促使彈性變形的力，使得一對狹縫32之十一方的狹 缝32的寬度增大且使得另一方的狹縫μ的寬度減小。 因此，與沿著各別的較長方向的力產生作用之時相比， 各帶狀部33在沿著寬度方向的力產生作用 容易發 生變形。 ❹ ❹ 在本實施例中，如前述般，各板彈簧元件3〇的配 置方式是分別使得各狹縫32的伸長方向沿著第一保持 =件，的徑方向。是故，作用在第-保二件19 二持11元件20的慣性力的大，丨、產生差異時，即 在各板彈簧元件3G的其中—個板彈筹元件30的 ^ 諸如該板彈簧元件的帶狀部33的寬度方 力的大邱八件3〇的每—個的帶狀部33的 =心也不會作用在其寬度方向1會作用在另- 藉此，由於前述力不被另一 個所接受，因此可以防止 件3G的母一 造成的第-鱗^元件件％的變形所 位置偏移。b *第—保持盗元件2G之間的 疋故，在搬送臂24始動的愔、、沾主 況下’便可不拘泥於作用在區地二的隋况及停止的情 而搬送區塊體23,而不H3的慣性力的方向 置上產生偏移。 會在兩曰曰圓16、Π間的相對位 古此’舉例來說’在各板彈簧元件3〇 _番 方式使得各狹縫32的 30的配置 下，作用在第-保持器及向的情況 慣性力的大小產生差異時第寺器元件20的 的方向是各帶狀部3 在板彈簧元件30的力 一個在朝向正交於第 ^ 4時帶狀部33的每 於第一保持以件19及第二保持^ 22 200937569 件20的每一個的板厚方向上會有變形之虞。當各册 部33分別—變形，第-保持器元件19及第二一 件20的每一個的相對位置會從適切的位置偏移， 圓16、17間的相對位置會從適切的位置偏移。 阳 另外，在搬送工程中，是在設於第一保持器元件19 及第二保持器元件20的前述電極上施加了電壓的狀態 下搬送區塊體23。 〜 ❿ φ 搬送工程之後，接著進入將被搬送的各晶圓16、17 互相接合的接合工程。 在接合工程中，使用接合機構13，如前述般地分別 /谷著各晶圓16、17的電極。藉此，兩晶圓16、17的相 互的接合便結束了。 此外，於使用上述基板保持器14以製造積層型半 =體裝置之際’首先實施的是基板形成工程。在基板开》 叙工程中，於第二圖所示的薄板元件B的一面上晝分複 ，小區域18’藉由在該各小區域内分別形成複數個前 述電路二件’以形成欲接合的晶圓16、17。 其-人，在經過前述基板支持工程、對準工程、保持 工程及接合工程之後，進入的是分離工程。 第十二圖是概略地顯示積層型半導體裝置51的立 _ ^ L在分離工程中’藉由使用未顯示於圖的專用標記 而沿者第二圖所示的點線以切斷互相接合的各晶圓 一、17:將其與複數個小區域18分離。藉此，如第十 二圖所不’便可形成包含所積層的二個晶片54的積層 體（即積層型半導體装置51)。 其後雖並未顯示於圖，但是藉由經過將積層型半導 51貼附於導線架的表面處理工程以及接續積 91半導邮置51與導線的連結H *封裝積層 23 200937569 型半導體裳置51。 根據本實施例，如前述船， 板彈簧元件3㈣用至了確實地抑制因為從各 -保持器元件i9及第二;、持^ 的力所造成第 移。藉此，由第一保持器元;^第置的偏 的母-個所支持的各 2器凡件20 夠確實地抑制靜—方&日π 7 _相對位置，便能 件的前述電極從設於另—二 16的二;前述電路元 圓移。因此，當互相接合兩晶 電性的接^^更實地防止兩晶圓16、口間產生 石41，且各般株由於各結合元件31分別具有磁 藉由將該有磁性元件仙，因此 ❹ 保持ΪΪ件彈菁群3〇1是配置於第一 各個的各,的緣部1%上，使得形成其 間相# Β ^ 間的間隔在各板彈簧群3〇1之 的周方而/it板彈菁群間的間隔在第一保持器元件19 結:-二，成相# °是故’在各板彈箸元件30與各 1的結合狀態下’便能夠使得來自各板彈簧 圓的换至16、17並在板厚方向上挾持該各晶 寺力，在第一保持器元件19及第 2〇的周方向上約略平均地產生作用。《㈣^件 的用如則述般藉由利用形成於各板彈簧元件30 、周緣^施的彼此相#的位置上的-對固定部34,而 以彈Π 3〇分別固定於第一保持器元件19，各 板彈簧το件3G便會發生彈性變形，使得以各板彈著元 24 200937569 件3〇通過兩固定部34的線段£作為變形的基點 彈性變形，並使得各㈣職部30a的各狹缝32

32的伸長 帶狀部33 *〜y玍土％风叼W形。更故，能夠 確實地防止因為各結合元件31與各板彈簧元件3〇 觸面積減少所造成第-保持器元件19及第二 件20間的保持力的降低。 σ 相對於此，如習用般，在各板彈簧元件分別為懸臂 樑的情況下，由於各板彈簧元件會藉由以其一端為基 點、讓設有磁石的另一端繞著一端而旋轉的方式發生彈 性變形，因此各板彈簧元件變形時，另一端的軌跡會畫 土弧線。是故，在有需要增大板彈簧元件的變形量^ 得被各保持器元件所挾持的基板的厚度尺寸的大小變 大之後、各板彈簧元件間的間隔亦變大的情況下，以各 板彈簧元件的其中一端為中心的旋轉角度亦會增大。當 旋轉角度增大，由於一方的磁石的吸著面相對於另一方 的磁石的吸著面而傾斜，因此磁石將彼此進行所謂的錯 列。藉由磁石進行錯列而在兩磁石間形成間隙，與磁石 的吸著面互相全面地接觸的情形相比，各磁石分別由其 他磁石所接受的磁力的大小會減小。因此，各磁石所造 成的各板彈簧元件間的保持力便會減低。 第十三圖是顯示另一板彈簧元件3〇的平面圖。笫 25 200937569 二圖之（a)及第十三圖之（的分別概略地顯示別種形 ^ °在本實施例中所_示的例子為，各固定部34分別 ^各板彈簧兀件30的周緣部施沿著與各狹縫32的伸 =向正交的方向Μ各板彈簧元件3〇的徑方向朝外 1則大出。 ' «以取代此例，如第十三圖之⑷所示，可以在與各 狹縫32的伸長方向正交的方向上彼此相對每個板彈簣 凡件30的位置上形成二個固定部34。在此情況下，各 〇 固定部34的位置是配置在關於帶狀部％ &中心部分 ja(即結合部53)而呈現點對稱的位置上。在圖示的例子 ’各U定部34分則彡成有容許料元件％的插通的 插通孔36。 根據第十二圖之(a)所示的例子，關於各板彈簧元件 30丄當從各磁石41經由各磁性元件4〇而接受拉力時， 與别述相同，以通過兩固定部34的線段L作為變形的 基點’而讓在周緣部3〇a的各狹縫32的伸長方向上彼此 相對的二個部分3〇b彼此接近的方式產生彈性變形的同 _ 時，帶狀部33的中心部分33a會浮起般地產生彈性變形。 用以取代第十三圖之(a)所示的例子，雖然未顯示於 ' 圖’但也可以將各固定部34分別配置在除了各板彈簧 • 70件30的帶狀部33以及各狹縫32的延長線間的區域 30c以外的區域上，使得前述各部分3〇b以外的部分中 關於帶狀部33的中心部分33a呈現點對稱。 此外，在本實施例中，雖然所示的例子為在各板彈 簧元件30上分別配置有二個固定部34 ’但若欲取代此 例’也可以在各板彈簧元件30上分別配置單一的固定 部34。 在諸如第十三圖之(b)所示的例子中，固定部34包 26 200937569 板彈簧元件30的帶狀部33以及各狹縫32的延 ，線間的二個區域30c，並沿著各板彈簧元件3〇的徑方 °在圖示的例子中’固^部34的兩端部（亦即 #彈3元件30的前述延長線間區域3〇c)分別形成有 . 容許彈簧元件35的插通的插通孔36。 舍"在此情形下，關於各板彈簧元件30的彈性變形， f從各磁石41接受拉力時，是以通過各插通孔36的線 段L2作為變形的基點，使得在與周緣部3如的各狹縫 32的伸長方向正交的方向上彼此相對的二個部分 ❹ 3〇b(亦即關於線段L2呈現線對稱的各部分30d)彼此接 近也就疋说，各板彈簧元件30的前述各部分3〇d變 成了为別結合於結合元件31的前述結合部53。是故， 在第十二圖之(b)所示的例子中’前述各部分3〇d分別裝 設有磁性元件40。 再者，在本實施例中，雖然所示的例子為在各板彈 簧元件30上分別形成有一對狹縫32，但也可以省略狹 缝32。第十四圖是顯示再一板彈簧元件3〇的平面圖。 第十四圖之（a)及第十四圖之(b)分別概略地顯示其的形 © 態。 在此情形下，諸如第十四圖之(a)所示，可將固定部 34配置在各板彈簧元件30的中心部，並分別將結合部 - Μ配置在關於該固定部的位置呈現點對稱的位置上。固 定部34上形成有容許彈簧元件35的插通的插通孔36。 在此情形下，可以省略固定元件37。 此外，用以取代第十四圖之(a)所示的例子，諸如第 十四圖之(b)所示，將包含板彈簧元件3〇的中心且甸板 彈簧元件30的徑方向延伸的部分設定成固定部34 ,便 可在該固定部的兩端部…亦即板彈簧元件3〇的周緣部 27 200937569 30a的彼此相對的一對部分上分別形成插通孔36。在此 情形下，可以省略固定元件37。 根據第十四圖之(b)所示的例子，關於各板彈簧元件 30的彈性變形，當從各磁石41接受拉力時，以通過各 插通孔36及各板彈簧元件30的中心的線段L3作為變 形的基點’而讓由該線段所分隔的二個半圓的頂部 30e(亦即關於線段L3呈現線對稱的各頂部3〇e)互相接 近。也就是說’各板彈簣元件30的前述各頂部3〇e分別 ❹ ❹ 變成結合部53。是故，前述各頂部30e上分別裝設有磁 性元件40。 在第一圖到第十四圖所示的例子中，雖然所示的例 子為各板彈簧元件30分別呈現圓形，但若欲取代此例， 也可以使用呈現矩形狀的板彈簧元件。 此外，在第一圖到第十四圖所示的例子中，雖然所 示的例子為各板彈簧元件3〇分別由SUS631所構成，但 若欲取代此例，也可以使用至少結合部53具有磁性的 板彈簧，件。在此情形下，利用磁性材料形成結合部 53，或是利用不具磁性的材料形成結合部兄並將磁性 體混入該材料。 在結合部53具有磁性的情形下，可以省略磁性天 件40。此外’在此情形下，各結合部53是利用從各自 對應的磁;5 41所接&的拉力直接吸著於該磁石而與驾 磁石結合。 此外 隹此情形下，若欲取代限於結合部53使 子’也可以利用磁性材料形成板彈簧元件 腺㈣二：利用不具磁性的材料形成板彈簧元件3〇 將磁性體混入該材料。 另外在此例中，所謂板彈簧元件30與結合元 28 200937569 31的預疋的位置關係’意指各板彈菁元件3〇與各結合 元件31分別結^時’ |彼此互相直接抵接的位置關係。 再者，在第一圖到第十四圖所示的例子中，結合元 件31的磁石41是由永久磁石所形成，但若欲取代此 例，也可以利用電磁石形成磁石41。 一此外’在第一圖到第十四圖所示的例子中，雖然所 不的例子為結合元件31使用磁石41的磁力以吸引各板 彈簀元件30，但若欲取代此例，也可以使用諸如真空吸 者般的空氣壓力以吸引各板彈簧元件3〇的結合元件。 再者，在第一圖到第十四圖所示的例子中，雖然所 示的例子為推動銷46的銷元件48是由氟樹脂般摩擦係 數低的合成樹脂材料所形成，但若欲取代此例，也可以 至少在銷元件48的先端48a的周面施以鐵弗龍（登錄商 標）加工。 此外’在第一圖到第十四圖所示的例子中，雖然所 不的例子中’將銷元件48從殼體47内朝向第二保持器 7件20迫進的迫進部49是由調整殼體47内的氣壓的 氣體幫浦49所形成’但若欲取代此例，也可以藉由不 使用氣體幫浦49的構造以形成迫進部49，該構造是諸 如具有相較從磁石41作用於板彈簧元件30的拉力的大 小還大的彈簧力的壓縮線圈彈簧。 _ 再者’在第一圖到第十四圖所示的例子中，雖然所 =的例子中’結合限制部45是由推動銷46所形成，但 右欲取代此例，也可以利用分別配置在諸如各結合元件 31與各磁性元件40之間的間距元件以形成結合限制部 45 ° 在此情形下’前述各間距元件的厚度尺寸可設定成 在兩晶圓16、Π的位置相合時可確保該兩晶圓間的間 29 200937569 隙s的大小約略相等。此外，在此情形下，可以省略磁 石41及覆蓋元件42的插通孔41a、44a。 根據此例，前述各間距元件在各個兩晶圓16、17 的位置相合時插入各結合元件31與各磁性元件40之 間’以挾持於其之間。此時，藉由從各結合元件31作 用於各板彈簧元件30的拉力，可以抵抗從磁石41作用 於板彈簧元件30的拉力，而將各板彈簧元件30分別按 壓至第一保持器元件19。藉此，各板彈簧元件30便可 保持成二者間維持於前述預定的間隔的狀態。

此外，在進行兩晶圓16、17的位置相合的情形下， 若能夠限制前述預定的位置關係下的各結合元件31與 各板彈簧元件30的結合，便能夠利用推動銷46及前述 間距元件以外的元件形成結合限制部45。 此外，在第一圖到第十四圖所示的例子中，雖然所 示的例子中，互相接合的二個基板11是分別由單一的 a曰圓16、17所形成，但若欲取代此例，也可以利用單 =的晶圓形成各基板li的一方，再將重合的複數個晶 圓，行接合所形成的積層體當作各基板U的另一方， 或是利用前述積層體分別形成兩基板11。 一再者’在第一圖到第十四圖所示的例子中，雖然所 子中’第—保持器元件19及第二保持器元件20 士又呈現圓盤狀，但若欲取代此例，也可以將任何一 Ϊ形=第如一矩伴形持狀般的圓形以外的形狀。在此情形 二保持n U盗元件19形成為圓盤狀，並將第 一侔拄盟兀件 形成為矩形狀時，可以利用與設於第 20。 、 、〇 〇疋件31分別設於第二保持器元件 30 200937569 第十五圖是顯示另-板彈簧元件3G的平面圖。此 外’與第七圖的板彈簧元件30相同的要辛因為標示 相同的圖示符號而省略其重複說明。 ” 這個板彈簧元件30也具有一對狹縫32。只是，這 個狹縫32如後述般是以避免在板彈簧元件如變形的情 況下與磁性元件4G發生干涉為目的，因此僅單側形成 圓孤狀。此-圓弧具有與磁性it件4G的外周相比稱大 的徑。此外’才反彈簧元件30的帶狀部33挟持插入孔％ 而具有一對段差30d。 Ο

第十六圖是顯示將磁性元件40裝設於第十五 示的板彈簧it件30的狀態㈣面圖。此—剖面相當於 第十五圖所示的〖_1^©。此外，與第十五圖共通 素標示了相同的圖示符號。 如圖所示，利用段差30d，帶狀部33的中央 板彈簧元件30的其他部分隆起。藉此，即使在板 元件30的时部34相對於帶狀部33朝上方變情 形下’板彈簧元件30與磁性元件4〇也不會發生 二 第十七圖是模式地顯示包含了上述板彈黃元件^ 的對準機構12的構造的剖面圖。另外，對於與 圖 共通的要素因為標示相同的圖示符號而省略其重 日月〇 ' 相對於第四圖所示的對準機構12， 12在保持晶圓16的第-保持器元件19 :: ，_下，具有將板彈簧元件30及磁性元件千二： =引的吸引部64。吸引部64連接於未顯示於圖的直 工源，在有效的情況下可於内部產生負壓。 >、 ，十七圖顯示接合前的晶I] 16、、17㈣填於對準 機構12的狀態的示思圖。晶圓16、17分別被保持於^ 200937569 一保持器元件19及第二保持器元件20，並被平台元件 21、22所支持。此外，晶圓16、17之間存有間隙，降 下的銷元件48的下端抵接於磁性元件40的上面。 第十八圖是放大顯示第十七圖所示狀態的對準機 • 構12上的板彈簧元件30及磁性元件40的剖面圖。板 彈簧元件30的剖面相當於第十五圖所示的L-L剖面。 4 此外，與第十五圖共通的要素標示了相同的圖示符號。 如圖所示，由於銷元件48的下端抵接於磁性元件 40，因此即使磁石41產生作用，磁性元件40也不會被 ❹ 磁石吸著。於是，磁石41及磁性元件40之間形成有間 隙D〇。此外，板彈簧元件30幾乎不變形而變得平坦。 第十九圖是顯示晶圓16、17接合的下一階段中對 準機構12的狀態的剖面圖。如圖所示，當與第十八圖 所示的狀態比較時，銷元件48會進一步下降而壓下磁 性元件40。 第二十圖是在第十九圖所示的狀態的對準機構12 中放大顯示磁性元件40的周圍的剖面圖。如圖所示， 被銷元件48壓下的磁性元件40與吸引部64的上端相 ® 接，而吸著於吸引部64。藉此，磁石41及磁性元件40 之間的間隙會變大，作用在磁性元件40的磁力則會減 /J\ 〇 ' 另外，由於磁性元件40被壓下使得板彈簧元件30 變形，磁性元件40的下面變位至比板彈簣元件30的上 面還低的位置。於是，磁石41及磁性元件40之間會擴 大而形成間隙Di。然而，利用第十五圖所示的狹缝32 的形狀，在板彈簧元件30的較長方向上，磁性元件40 及板彈簣元件30便不會發生干涉。此外，如第十六圖 所示，由於板彈簣元件30的帶狀部33的中央隆起，因 32 200937569 此即使在帶狀部33的延展方向上，磁性元件40及板彈 簧元件30也不會發生干涉。 第二十一圖是顯示晶圓16、Π的接合中下一階段 的對準機構12的狀態的剖面圖。如圖所示，當與第十 九圖所示的狀態比較時，銷元件48上升而從磁性元件 40離開。然而，磁性元件40會吸著於吸引部64 ’並從 磁石41大幅遠離而構成間隙Dl。 藉此’作用於磁性元件40的磁力減小，即使銷元 件48離開，磁性元件也不會吸著於磁石41。此外， 由於销元件48從磁性元件40離開，因此上侧及下侧的 平台元件21、22之間將不會有接觸的元件。於是，諸 如讓下側的平台元件21移動，也能夠精密地讓晶圓16 相對於晶圓17進行位置相合。 ^ 第二十二圖是顯示晶圓16、17的接合中再下一階 =的對準機構12的狀態的剖面圖。如圖所示，當晶圓

曰、17的位置接合結束時，下侧的平台元件21會上升， 晶圓16、17相接合。 达匕夕卜 器_ 稭由下侧的平台元件21的上升，第 蛸凡件19亦上升’磁性元件40接近於磁石41。然而， 於件48會下降，以限制磁性元件40吸著於磁石41。 接近心41 Μ餅驗磁性元件 磁石^ 的情況下’也可抑制磁性科40吸著於 段顯示；圓16、17的接合中更下-階 _ 17已接合的狀態下，鎖元件 仕曰曰圓 :件48上升的情況下牛;：二使得銷 使得銷元件48缓缕卜补，；^#低速保持其上升速度以 ㈣上升魏元件4〇便能夠不產生衝 33 200937569 擊而吸著於磁石41。 弟—十四圖疋放大顯示第二十三圖所示狀態中磁 石41的下端及磁性元件4〇的附近的剖面圖。如圖所 不，由於作用於磁性元件40的磁石41的磁力變強，因 此板彈簧元件30會㈣，磁石41的下面會與磁性元件 40的上面相互岔著。藉此，磁性元件4〇會強烈地吸著 於磁石41。於是，便能夠確實地轉接合狀態下被狹持 於第-保持器元件19及第二保持器元件2()的晶圓16、 17的位置相合。 第二十五圖是模式地顯示使用在接合第一基板162 及第一基板172的情況下的基板接合裝置1〇〇的構造的 剖，圖。基板接合裝置100具備配置在框體u〇的内側 的弟一驅動部120、加壓平台13〇、受壓平台140、壓力 檢測部150以及磁場控制部18〇。另外，基板接合裝置 100上裝填有相接合的第一基板162及第二基板172、 以及對二者進行保持的第一固定元件166及第二固定元 件 176。 框體110具備了互相平行的水平的天板112及底板 116、以及結合天板112及底板116的複數個支柱114。 天板112、支柱114及底板116是分別由剛性高的材料 所形成’即使在對於後述的接合中的第一基板丨62及第 二基板172進行加壓的反力發生作用的情況下也不會變 形。 在框體110的内侧’底板116上配置有第一驅動部 120。第一驅動部120具有固定於底板116的上面的圓 柱122、以及配置在圓柱122的内侧的活塞124。活塞 124是由未顯示於圖的流體迴路、凸輪、輪列等所驅動， 其可在圖中箭頭Z所顯示的方向上沿著圓柱122而升 34 200937569 降。 活塞124的上端搭載有加壓平台13〇。加魔平台i30 具有Y平台138、X平台136、球面座134及第一固定

元件保持部132。Y平台138經由導軌126而震設於活 ^ 塞124的上端，相對於紙面而變位成垂直的γ方向。X - 平台136裝設於γ平台138的上面，而與紙面平行地變 位。球面座134搭載於X平台136上，而在X平台136 之上搖動。再者’ X平台136上還形成有第—固定元件 保持部132。 ❹ 第一固定元件保持部132搭載有吸著以保持第一基 板162的第一固定元件166。第一固定元件166使其上 面密著於第一基板162以保持其狀態。此外，第一^定 元件166在第一基板162的外侧的區域上具備了由磁性 體所形成的複數個被結合元件164。亦即，包含了第一 基板162、被結合元件164及第一固定元件166的第一 基板組裝體160可以相對於基板接合裝置1〇〇而裝入或 搬出。 ❹ 利用上述構造’藉由X平台136及Y平台138的作 用，便能夠使得搭載於加壓平台13〇以作為第一 A .裝體刚的第一基板162變位成與底板=行= 向及Y方向。此外，利用球面座134的作用，能夠使得 第一基板162搖動。再者，第一基板162能夠藉由第— 驅動部120的作用且相對於底板116而升降。 另一方面，在框體110的内側，天板112的下面配 置有受壓平台140及磁場控制部18〇。受壓平台14〇具 有懸架元件144及第二固定元件保持部142。第二固^ =牛保持部142是被從天板112垂下的複數個懸架元件 由下面所支持。藉此’第二固定元件保持部142可 35 200937569 在朝上方自由變位的同時仍固定於預定的位置上。 第二固定元件保持部142上固定著可吸著保持第二 基板172的第二固定元件176。第二固定元件176以下 面密著於第二基板172以對其進行保持。此外，第二固 定元件176在第二基板172的外侧的區域上具備了包含 永久磁石173的複數個結合元件174。亦即，包含了第 二基板Π2、結合元件174及第二固定元件176的第二

基板組裝體170可以相對於基板接合裝置10〇而裝入或 搬出。 另外’第一固定元件保持部132及第二固定元件保 持部142具有靜電吸著、負壓吸著等所構成的吸著機 構。藉此，以吸著並保持第一基板組裝體16〇及第二基 板組裝體170。 〜一壓力檢測部15〇包含了被挾持於天板112及第二固 二ί 持部142之間的複數個荷重元。壓力檢測部150 =向第二固定元件保持部142的上方的移動的同 力。σ '則相對於第二固定元件保持部142所施加的壓 磁^控制部18()具有第二驅動部186、平行臂184、 二驅二磁導率元件181而形成限制元件。第 合於第二艇紅口疋於天板U2上。平行臂184以上端結 藉此，十蚀/曰部I86,並以下端結合於支持元件182。 元件182可Ξ第二驅動冑186 I生動作的情況下，支持 疋件182可變位成略水平。 來支；外高件二的先端上有高磁導率元件181 164還古μ ^導率兀件丨81疋由具有至少比被結合元件 中，導率的材料所形成。此外，在圖示的狀態 呵率凡件181配置於覆蓋結合元件174的下面 36 200937569 的位置。在第二驅動部186與此狀態下進行動作的情況 下’高磁導率元件181會從結合元件174的下方的區域 退避至側方。 第二十六圖是顯示裝設於基板接合裝置1〇〇的位置 - 檢測機構200的構造的立體圖。位置檢測機構2〇〇是使 用一對攝像部212、222及一對照明部214、224而形成。 在與第一基板162及第二基板172的彼此相對的接合面 平行的面内，攝像部212、222及照明部214、224被配 置在挾持第一基板162及第二基板172而相對的位置 ❹ 上。 攝像部212、222的每一個是經由連接器216、226 而朝外部送出攝得的影像。照明部214、224經由電源 纜線218、228而接受電源的供給。 從利用上述方式配置的攝像部212、222所攝得的 景>像，能夠檢測相對於第一基板162的第二基板172的 位置與傾斜。亦即，在第一基板162傾斜的情況下，其 影像會由攝像部212攝得。此外，在加壓平台I%上升 ❹ 且第一基板162及第二基板172抵接的情況下，由於第 一基板162及第二基板172之間的照明光被遮蔽，因此 從攝像部212、222的任一方所攝得的影像，能夠檢測 第一基板162及第二基板172的接觸。 只是，攝像部212、222的解像度是依存於其光學 系及攝像元件的解像度。於是，在第一基板162及第二 基板172的間隙小於攝像部212、222的解像度的情況 下，第一基板162及第二基板172的接觸時刻與接觸檢 測的時刻會有差異。然而，由於未達攝像部212、222 的檢測界限的間隙非常狹小，因此在無法攝得第一基板 162及第二基板172的間隙的情況下，看成第一基板162 37 200937569 及第二基板172相接觸亦無妨。 另外，上述位置檢測機構200的構造不過是一 也能夠利用其他的構造形成同樣的機能。舉例來說， 由使用干涉計以取替換攝像部212、222能夠形二分二 ' 更尚的位置檢測機構。另一方面，使用線性編 器能夠形成更簡單的位置檢測機構200。這些種種的才^ 造可以因應當作目的的接合基板的式樣而被業者適當 地選擇。 田 第二十七圖是模式地顯示基板接合裝置1〇〇的控制 © 系統300的構造圖。控制系統300包含了相對於包含位

置檢測機構200的基板接合裝置100而設置的 ^二 部310及接近檢測部320。 I 位置控制部310參照位置檢測機構2〇〇所檢測第一 基板162的位置及傾斜而控制加壓平台13〇的各部的動 作。亦即，藉由控制第一驅動部12〇以變化第一基板162 的高度、藉由控制Y平台138及X平台136以變化第一 基板162的面方向的位置、以及藉由控制球面座丨34以 變化第一基板162的傾斜。藉由這些動作，隨著將第一 基板162的位置相合於第二基板172的位置，使得第一 基板162及第二基板172互相平行。 另一方面，接近檢測部320接受位置控制部310所 造成第一基板162的位置相合已結束的指示的通知後， 使得第二驅動部186產生動作。藉此，在高磁導率元件 181被挾持於互相結合的結合元件174及被結合元件 164間之前’使得高磁導率元件181從覆蓋結合元件174 的下面的位置而退避。 第二十八圖是使用具備了上述位置檢測機構200及 控制系統300的基板接合裝置1〇〇而顯示接合第一基板 38 200937569 162及第二基板172的情況的順序的流程圖。在接合第 一基板162及第二基板172的情況下，首先，將第一固 定元件166及第二固定元件176装設於第一基板162及 第二基板172的各個（步驟S101)。藉此，能夠安全且容 易地處理面積相對於厚度來得更大的矽晶圓等的第一 基板162及第二基板172。 其次，將保持第一基板162的第一固定元件166搭 載於第一固定元件保持部132(步驟sl〇2)。第一固定^ 件保持部132利用環境氣體的吸引等等來吸著、保持及 固定第一固定元件166。此外，將保持第二基板的 第一固疋元件176裝入第二固定元件保持部142(步驟 二匕2)。！一固定兀件保持部142也利用環境氣體的吸引 等來吸著、保持及固定第二固定元件176。

一接著，使得第二驅動部186動作，並使得高磁導率 元件181移動（步驟si〇3)。藉此，高磁導率元件181被 移動至覆蓋結合元件Π4的下面的非結合位置，並被保 持，該位置。另外，步驟_中基板接合裝置励的 狀態如第二十五圖所示。 其次，使得第一驅動部12〇動作，並使得加壓平台 (步驟S1〇4) °藉此’第一基板162、緩緩地接近 ί 172°接著’不讓第—基板162及第二基板172 ，觸’在兩者的面方向的位置相合的同時，調整第一基 使其相對於第二基板172呈平行(步驟 箸乂 ，第一基板162及第二基板172會變成彼此 位置相合且能夠接合的狀態。 卜別，二:：t置控制部31 〇通知位置相合結束的接近 :件。181埽ΐΐ第二驅動部186動作。藉此，高磁導率 牛從覆盘結合元件m的下面的非結合位置朝結 39 200937569 合位置退避（步驟S106)。 如此，第一基板162及第二基板172的位置相合結 束後’在高磁導率元件181退避的狀態下，藉由利用第 一驅動部120使得加壓平台130再次上升，以接合第一 • 基板162及第二基板172(步驟S107)。此時，高磁導率 元件181退避而直接相對的結合元件174及被結合元件 164亦互相結合。藉此，第一基板162及第二基板172 會被結合於被結合元件164及結合元件174的第一固定 元件166及第二固定元件176所挾持，而保持於接合的 © 狀態。 如此，作為將第一基板162及第二基板172做成重 合狀態的接合方法，其包含了下列階段：使得第一基板 162及第二基板172的一方支持第一固定元件166，其 中第一固定元件166具有包含磁性體的被結合元件 164 ;使得第一基板162及第二基板172的另一方支持 第二固定元件176，其中第二固定元件176具有結合元 件174，結合元件174是結合於包含永久磁石173的被 結合元件164 ;以及在被結合元件164及結合元件174 ® 互相接近的情況下，限制被結合元件164及結合元件174 的吸著，使得被結合元件164及結合元件174的間隔變 成預定的間隔為止。藉此，便能夠不受磁力的影響對第 ' 一基板162及第二基板172進行精密的位置相合，另一 方面還能夠利用第一固定元件166及第二固定元件176 讓所接合的第一基板162及第二基板172自律性地受到 保持。 第二十九圖是顯示步驟S105中基板接合裝置1〇〇 的狀態的圖。在此圖中，放大描繪了所拔出的第一基板 組裝體160、第二基板組裝體170及磁場控制部180。 200937569 此外，與第二十五圖共通的要素因為標示了相同的圖示 符號而省略其重複說明。 在步驟S105的階段中，當與第二十五圖所示的步 驟S103的狀態比較時，第一基板162上升且接近第二 - 基板172。只是，在此階段中，第一基板162及第二基 板172仍是分開的，結合元件174及被結合元件164也 仍是分開的。此外，高磁導率元件181是位於結合元件 174及被結合元件164之間。 第三十圖是模式地顯示在第二十九圖所示的狀態 © 下形成於結合元件174及被結合元件164的周圍的磁氣 電路的圖。結合元件174包含永久磁石173、以及相對 於第二固定元件176固定住永久磁石173的安裝元件 175。此外，高磁導率元件181在對應於結合元件174 的幾何中心的位置上具有貫通穴183。永久磁石173的 充磁可分極於與第一基板162及第二基板172的面方向 正交的方向。藉此，結合元件174的周圍會因為晝出弧 線而在永久磁石173的磁極上建立的磁力線μ而形成磁 場。 ❿ 然而’在結合元件174及被結合元件164之間，間 插著高磁導率元件181以覆蓋結合元件174的下面。藉 此，分布於結合元件174的下側的磁力線的大部分會通 過鬲磁導率元件181的内部。因此，磁場不會擴及高磁 導率元件181的下侧，永久磁石173的磁力所生的吸引 力不及於被結合元件164。 _如此’由於高磁導率元件181從被結合元件164而 遠離永久磁石173的磁場，與結合元件ι74及被結合元 件164的接近無關，兩者的吸引力會變得非常弱。於是， 位置控制部310將不受結合元件174的磁力的影響，而 200937569 能夠精密地實行位置相合。 另外，由於在第一基板162及第二基板172的接合 工程中仍有溫度上升的情形，因此使用耐熱磁石以作為 永久磁石173是較佳的。此外，如圖所示，在永久磁石 的幾何中心的位置上，永久磁石173所產生磁力線的密 度是很低的。於是，在此位置上設置貫通穴183除了高 磁導率元件181以外對於機能是沒有影響的。 圖第三十一圖是顯示步驟S106中基板接合裝置1〇〇 的狀態的圖。此圖也放大描繪了所拔出的第一基板組裝 體160、第二基板組襞體17〇及磁場控制部18〇。此外， 與第二十五圖共通的要素因為標示了相同的圖示符號 而省略其重複說明。 在步驟S106的階段中，第一基板162及第二基板 172還是分開的’結合元件ι74及被結合元件164也還 是分開的。只是，在此階段中，高磁導率元件181會從 結合元件174及被結合元件164之間的被結合位置退避 至結合位置。藉此，結合元件174及被結合元件164會 互相直接地相對。 第三十二圖是模式地顯示在第三十一圖所示的狀 態下所形成磁氣電路的圖。由於高磁導率元件181從結 合元件174及被結合元件164之間退避，因此永久磁石 173所產生的磁力線μ會擴及結合元件174的下方而形 成磁場。藉此，永久磁石173的磁力線Μ會被被結合元 件164所吸引，而被結合元件164會被結合元件174所 吸引。如此，藉由使得高磁導率元件181退避至結合位 置’可以讓結合元件174及被結合元件164被永久磁石 Ρ3的磁力所吸引。 第三十三圖是顯示步驟S107中基板接合裝置100 42 200937569 的狀態的圖。此圖也放大描繪了所拔出的第一基板組農 體160、第二基板組裝體170及磁場控制部180。此外， 與第二十五圖共通的要素因為標示了相同的圖示符號 而省略其重複說明。 ' 在步驟S107中，第一基板162及第二基板172相 互密著而接合。此外，結合元件174及被結合元件164 亦直接地接合。藉此，第一基板162及第二基板172會 被結合於被結合元件164及結合元件174的第一固定元 件166及第二固定元件176所挾持，而保持於接合的狀 ® 態。 第三十四圖是模式地顯示在第三十三圖所示的狀 態下所形成磁氣電路的圖。由於結合元件174及被結合 元件164已經結合’因此永久磁石173所產生的磁力線 Μ會通過密著於結合元件174的被結合元件164的内 部。藉此，被結合元件164強固地結合於結合元件174， 而保持第一基板162及第二基板172的接合狀態。 如此’作為將第一基板162及第二基板172做成重 @ 合狀態的基板接合裝置1〇〇,所形成的基板接合裝置1〇〇 具備：保持第一固定元件166的第一固定元件保持部 - 132 ’其中第一固定元件166具有包含磁性體的被結合 元件丨64,並支持第一基板162及第二基板172的一方； 保持第二固定元件176的第二固定元件保持部142，其 中弟一固定元件176具有結合於包含永久磁石173的被 結合元件164的結合元件174，並支持第一基板162及 第一基板172的另一方的基板；第一驅動部12〇，朝向 另一方驅動第一固定元件保持部132及第二固定元件保 持部142的一方；以及磁場控制部18〇，在被結合元件 164及結合元件174互相接近的情況下，限制被結合元 43 200937569 件164及結合元件174的吸著，直到被結合元件164及 結合元件174的間隔變成預定的間隔為止。藉此，便能 夠不受磁力的影響對第一基板162及第二基板172進行 精密的位置相合’另一方面還能夠利用第一固定元件 . I66及第二固定元件176讓所接合的第一基板162及第 . 二基板172自律性地受到保持。 另外’在上述的基板接合裝置1〇〇中，是將磁場控 制部180做成裝設於基板接合裝置1〇〇的構造。然而， 藉由將磁場控制部180設於第一固定元件166及第二固 © 定元件176的至少一方，便能夠形成不依存於基板接合 裝置100而發揮上述作用的基板保持元件。 在此情況下，第二驅動部186也可以將一部分設於 第一固定元件166或第二固定元件176，並藉由從外部 供給電力、壓力等以操作高磁導率元件181。此外，也 可以將電池等能量源裝設於第一固定元件166或第二固 定元件176。 如此’作為將第一基板162及第二基板172保持於 重合狀態的基板保持元件，所形成的基板保持元件具 ® 備：第一固定元件166，具有包含磁性體的被結合元件 164，並支持第一基板162及第二基板172的一方；第 二固定元件176 ’具有結合於包含永久磁石173的被結 • 合元件164的結合元件174，並支持第一基板162及第 二基板172的另一方；以及磁場控制部，在為了使 得被結合元件164及結合元件174互相結合以使其相接 近的情況下’限制被結合元件164及結合元件174的吸 著，直到被結合元件164及結合元件174的間隔變成預 定的間隔為止。藉此，便能夠不受磁力的影響對第一基 板162及第二基板172進行精密的位置相合，另一方面 44 200937569 還能夠利用第一固定元件166及第二固定元件176讓所 接合的第一基板162及第二基板172自律性地受到保 持。 第三十五圖是顯示高磁導率元件181的另一形態的 圖。另外，在同圖中，與其他的實施形態共通的要素因 為標示了相同的圖示符號而省略其重複說明。 第三十五圖之(a)顯示在非結合位置上利用高磁導 率元件181覆蓋結合元件174的下面時、由其下方朝上 看的樣子。如圖所示，高磁導率元件181在對應於結合 元件174的幾何中心的位置上具有貫通穴183。此外， 高磁導率元件181在中央被分割而在較長方向上分離。 第三十五圖之(b)從與第三十五圖之（a)相同的視點 來顯示上述的高磁導率元件181移動至結合位置的狀 態。如圖所示，被分割的高磁導率元件181退避至彼此 相反的方向’而露出結合元件174的下面。另外，此形 態中的高磁導率元件181的移動方向會變成與第二十五 圖到第三十四圖所示的高磁導率元件181的移動方向正 交的方向，亦即，第一基板162及第二基板172的接線 方向。 利用此種構造，便能夠抑制高磁導率元件181從非 結合位置移動至結合位置時的移動量，並縮短其移動時 間。此外’在高磁導率元件181移動的情況下，由於給 與結合元件174所產生的磁場的影響也是對稱的，因此 給與第一基板162及第二基板Π2的位置相合的影響會 更小。 如此，高磁導率元件181也可以具有配置在對應於 結合元件174的幾何中心的位置上的貫通穴183。藉此， 便能夠節約高磁導率材料，並減低材料成本。 45 200937569 此外’在從非結合位置向結合位置移 =第:基板戰第二基板172的面方=的 第一固疋凡件166的幾何中心，高磁導率元件i8i也可 二有ΐϊΪΪ方Ϊ上移動的複數個部分。藉此，在能 夠細紐局磁導率兀件181的移動時間的同時，仏盥第一 基板⑹及第二基板172的位置相合的影響會更。 ❹ ^三十六圖是顯示另-實施形態的磁場^制部18〇 中、南磁導率元件181位於非結合位置的狀態的圖。此 一磁場控制部180是由筒狀的高磁導率元件ΐ8ι所形 成，其中筒狀的高磁導率S件181具有可供永久磁石173 插通的内徑。此外’高磁導率元件181將其下端變得比 永久磁石173的下端還低的位置當成非結合位置。 藉此’永久磁石173所產生的磁力線訄會在面向被 結合元件164的永久磁石173的下端側通過高磁導率元 =181的内部。藉此，由磁力線M所形成的磁場由於會 遠離被結合元件164，因此永久磁石173的磁力所產生 的吸引力不會及於被結合元件164。 另外，尚磁導率元件181的内面是由利用摩擦阻抗 較小的材料形成的滑動元件185所覆蓋。藉此，即使在 高磁導f元件181及永久磁石173相接觸的情況下，也 可防止咼磁導率元件181的移動發生停滯的情形。 第三十七圖是顯示第三十六圖所示的磁場控制部 180中、高磁導率元件181位於結合位置的狀態的圖。 在此磁場控制部18〇中，高磁導率元件181下端變得比 永久磁石173的下端還高的位置當成結合位置。藉此， 永久磁石173所產生的磁力線M會向被結合元件164 擴展’被結合元件164變成位於由磁力線μ所形成的磁 場的内部。於是，被結合元件164會吸著於結合元件174。 46 200937569 如此，高磁導率元件在關於第一基板162及第 二基板172的面方向具有比結合元件174更大尺寸的貫 通穴183,在從非結合位置朝向結合位置移動的情況 下，也可將結合元件174插通至貫通穴183。藉此，在 - 維持結合元件174所產生磁場的對稱性的同時，還能夠 - 移動於結合位置及非結合位置之間。此外，即使在結合 元件174變大的情況下，馬磁導率元件a〗的移動量也 不會增加。 f三十八圖是顯示另一實施形態的磁場控制部180 霤 中、高磁導率元件18丨位於非結合位置的狀態的圖。這 個磁場控制部180具備了在第一基板162及第二基板 172的面方向上分極的複數個永久磁石173。永久磁石 173的每一個的配置是相對於鄰接的永久磁石173 同極相對。 —此外，磁場控制部180在非結合位置中具備了分別 覆蓋永久磁石173的每個的下面以形成繼鐵的複數個高 磁導f元件18卜藉此，永久磁石173的每個的磁極是 ❹ 利，高磁導率元件181以個別地直接連結，永久磁石173 的每個所產生的磁力線]^1不會在高磁導率元件18ι的外 ' 部形成磁場。於是，由於磁場不及於被結合元件164， . 因此，被結合元件164不會吸著於永久磁石173。 第二十九圖是顯示另一實施形態的磁場控制部18〇 中、高磁導率元件181位於結合位置的狀態的圖。在此 磁場控制部180中，高磁導率元件181水平地移動至結 合位置，並將鄰接的永久磁石173的同極相結合。藉此二 水久磁石173所產生的磁力線M會向被結合元件3 164 ，展’被結合元件164變成位於由磁力線M所形成的磁 場的内部。於是’被結合元件164會吸著於結合元件174。 47 200937569 如此，結合元件174可分極於第—基板162及第二 基板172的面方向，並且包含彼此同極相對而排列的複 數個永久磁石173。高磁導率元件181可在非結合位置 上結合複數個永久磁石173的每個的異極，而^二合位 置上結合複數個永久磁石173之中相鄰接的永石 173的同極。藉此，在能夠提高對於位於結合位置的被 結合元件164的吸引力的同時，還能夠有效地遮斷位於 被結合位置的磁力線。 ' 另外，上述的實施形態雖然是使用高磁導率元件 181以形成限制元件，但限制元件的構造並不僅限於 此。舉例來說，也可以使用其他的永久磁石、電磁石等 藉由消除永久磁石173產生的磁場而讓磁場遠離被結合 元件164。只是，由於致動的電磁石會產生熱，因此^ 於第一基板162及第二基板172的位置決定會產生影 響。於是，在使用電磁石的情況下，較佳方式是縮短= 致動時間。 ^ 第四十圖疋顯示結合元件174的另一形態的剖面 圖。這個結合元件174在外殼178的内部具有以同心狀 收納的永久磁石173及磁場產生線圈177。 永久磁石173是以其上端及下端標示特定的磁極的 方式來磁化。圖示的情況中，下端為8極，上端為N極， 但並非限於此方向。 另一方面，磁場產生線圈177在電流流過的情況下 會產生與永久磁石173的極性相反的磁場。藉此，磁場 產生線圈177所產生的磁場會與永久磁石173所產生的 磁場抵消，而不會讓磁力波及於外殼178的外部。 在接合裝置100上装設這種結合元件174的情況 下，直到第一基板162及第二基板172的位置相合結束 48 200937569 為止，使得磁場產生線圈177動作以吸著被結合元件ι64 的磁力都不會產生。另一方面，在位置相合結束且第一 基板162及第二基板172相接合的情況下，缓緩地减少 磁場產生線圈177所產生逆極性的磁場，便能夠不產生 衝擊而吸著被結合元件164。此外，使得磁場產生線圈 177動作的期間，由於僅限於第一基板162及第二基板 172進行位置相合的期間’因此可抑制磁場產生線圈177 所產生的熱給予位置相合精度的影響。 第四十一圖是顯示另一實施形態的磁場控制部18〇 的構造的圖。另外’除了磁場控制部180裝設於第二基 板組裝體170這一點，圖示的第一基板組裝體160及^ 二基板組裝體170的構造與其他的實施形態相比並無改 變。因此，共通的要素因為標示了相同的圖示符號而省 略其重複說明。 磁場控制部180包含支架187、軸支部189、支持 元件182及高磁導率元件181。支架187裝設於第二固 定元件176的側方端面’朝向第二固定元件176的握方 向外側而延展。軸支支架187是從支架187朝向下方而 垂直地延展。 支持元件182的一端在軸支部189的下端附近的水 平面内以可自由旋轉的方式被支持。支持元件182的另 一端支持高磁導率元件181。在圖示的狀態中，高磁導 率元件181位於結合元件174的下端面的正下方。 參照第三十圖已經說明過的，藉此，永久磁石173 所產生的磁力線中的大多數會通過高磁導率元件181的 内部。於是，永久磁石173的磁場會遠離第一基板組襄 體160側的被結合元件164 ’而不會被結合元件ι74所 吸者。換句話說’便能夠不受永久磁石173的磁場的影 49 200937569 卩Π目對於第二基板組裝體17G決定第一基板組裝體 160的位置。 第四十二圖是顯示第四十一圖所示的磁場控制部 二，作的說明圖。如圖所示，藉由讓支持元件182 二者支部189的周圍旋轉，高磁導率元件181便能夠 遠離尨合70件I74。藉此，永久磁石173的磁場會擴展 至下方而吸者被結合元件164。於是，固定於第一固定 元件|66的第一基板162會被朝向第二基板172按壓， 使得第一基板162及第二基板172相接合。 第四十三圖是顯示拔出另一實施形態的基板接合 裝置100的一部分的圖。除了以下所說明的部分，基板 接合裝置100具有於其他的實施形態共通的構造。因 此，相同的要素因為標示了相同的圖示符號而省略其重 複說明。 在基板接合裝置100中，第二固定元件保持部142 具備了垂直地貫通永久磁石173及安裝元件175且延展 至結合元件174的下方的推動銷188。推動銷188的下 ❹ ，抵接於第一基板組裝體160的被結合元件164上面。 藉此，即使被結合元件164被結合元件174所吸引，也 、 可限制其吸著。於是，還能夠限制第一基板162及第二 基板172的接合。 % 此外’在基板接合裝置100中，經由相對於第一固 定元件166而被停止具163固定住兩端的板彈簧161而 裝設被結合元件164。板彈簧161會將被結合元件164 迫進於接近第一固定元件160的方向。藉此，在圖示的 狀態中，被結合元件164及板彈簧161略微密著於第一 固定元件166。 第四十四圖是顯示第四十三圖所示的基板接合裝 50 200937569 置100的動作的說明圖。如圖所示，由# π 4 相對於第_ > ·* Μ 猎由使得推動銷188 丁、弟一固疋το件保持部142而上 件164的限制會被解 對於被結合兀 合元件174。 件4會被吸著於結 力會：板Sit 174相對於被結合元件164的吸引 =二使仔板弹簧161變形。藉此，驅始板彈簧ΐ6ι

原本平坦的形狀的迫進力會將第—蚊元件脱 =定元件m吸引。於是，被挾持於第_固定元 及弟-固定το件176的第-基板162及第二基板172會 被互相按壓而彼此接合。 藉此，到第一固定元件166及相對於第二固定元件 176的位置決定結束為止，便能夠限制被結合元件 及結合元件174的吸著。此外，在被結合元件164被吸 引且吸著於結合元件174為止的過程中，能夠抑制第一 基板組裝體160的移動速度，並緩和吸著瞬間的衝擊。 一另外，雖然省略了使得推動銷188升降的驅動部的 ，不，但可以任意地選擇利用作動流體或電磁力的起動 器。只是’鑑於對抗結合元件174相對於被結合元件164 的吸引力以限制被結合元件164的吸著，較佳方式是選 擇具有可抵抗吸著力的靜止力的起動器。 、 =上雖然使用實施形態以說明本發明，但本發明的 技術範圍並不限定於上述的實施形態所記载的範圍。在 上述的實施形態中可添加多樣的變更或改良對於業者 來說是很明顯的。添加了該種多樣的變更或改良的形態 亦被包含於本發明的技術範圍中，其可從申請專利範 中得出則是很明顯的。 在申請專利範圍、說明書及圖面中所示的裝置、系 統、程式及方法中的動作、順序、步驟及階段等各項處 51 200937569 理的實行順序並未特別以專門語詞加以明示，此外，亦 不僅限於將前項處理的輸出應用於後項處理，而應留意 其可利用任意的順序來實現。關於申請專利範圍、說明 書及圖面中的動作流程，為便宜行事使用了「首先」、「其 - 次」來加以說明，但其並非意味著該種順序的實施是必 須的。 【圖式簡單說明】 第一圖係概略地顯示積層製造裝置10的說明圖。 © 第二圖係概略地顯示一方的晶圓16(17)的平面圖。 第三圖係顯示第一保持器元件19及第二保持器元 件20的平面圖。 第四圖係顯示板彈簣元件30的作用的對準機構12 的縱剖面圖。 第五圖係概略地顯示搬送臂24的把持部25的侧面 圖。 第六圖係概略地顯示接合機構13的狀態的侧面圖。 第七圖係概略地顯示板彈簧元件30的平面圖。 ® 第八圖係放大顯示磁性元件40及磁石41的附近的 縱剖面圖。 第九圖係概略地顯示結合元件31的立體圖。 ' 第十圖係概略地顯示板彈簧元件30變形狀態的立 體圖。 第十一圖係概略地顯示推動銷46的縱剖面圖。 第十二圖係概略地顯示積層型半導體裝置51的立 體圖。 第十三圖係顯示另一板彈簧元件30的平面圖。 第十四圖係顯示再一板彈簣元件30的平面圖。 52 200937569 第十五圖係顯示另一板彈簧元件30的平面圖。 第十六圖係顯示板彈簧元件30及磁性元件40的剖 面圖。 第十七圖係晶圓16、17接合的一階段中接合機構 - 13的剖面圖。 第十八圖係顯示板彈簧元件30及磁性元件40另一 剖面的剖面圖。 第十九圖係晶圓16、17接合的下一階段中接合機 構13的剖面圖。 ❹ 第二十圖係顯示上述階段中板彈簧元件30及磁性 元件40剖面圖。 第二十一圖係晶圓16、17接合的再下一階段中接 合機構13的剖面圖。 第二十二圖係晶圓16、17接合的更下一階段中接 合機構13的剖面圖。 第二十三圖係晶圓16、17接合的更下一階段中接 合機構13的剖面圖。 第二十四圖係顯示上述階段中板彈篑元件30及磁 ® 性元件40剖面圖。 第二十五圖係模式地顯示基板接合裝置100的構造 的剖面圖。 ' 第二十六圖係顯示位置檢測機構200的構造的立體 圖。 第二十七圖係模式地顯示基板接合裝置100的控制 系統300的構造圖。 第二十八圖係顯示使用基板接合裝置100的接合順 序的流程圖。 第二十九圖係顯示拔出步驟S105中的固定元件的 53 200937569 圖。 第三十圖係模式地顯示在第二十九圖所示的狀態 下所形成磁氣電路的圖。 第三十一圖係顯示拔出步驟S106中的固定元件的 • 圖。 第三十二圖係模式地顯示在第三十一圖所示的狀 態下所形成磁氣電路的圖。 第三十三圖係顯示拔出步驟S107中的固定元件的 圖。 ❹ 第三十四圖係模式地顯示在第三十三圖所示的狀 態下所形成磁氣電路的圖。 第三十五圖係顯示高磁導率元件181的另一形態的 圖。 第三十六圖係顯示另一實施形態的磁場控制部180 的非結合狀態圖。 第三十七圖係顯示第三十六圖所示的磁場控制部 180的結合狀態圖。 第三十八圖係顯示再一實施形態的磁場控制部180 ® 的非結合狀態圖。 第三十九圖係顯示第三十八圖所示的磁場控制部 180的結合狀態圖。 1 第四十圖係顯示結合元件174的另一形態的剖面 圖。 第四十一圖係顯示另一實施形態的磁場控制部180 的構造圖。 第四十二圖係顯示第四--圖所示的磁場控制部 180的動作的說明圖。 第四十三圖係顯示拔出另一實施形態的基板接合 54 200937569 裝置100的一部分的圖。 第四十四圖係顯示第四十 置100的動作的說明圖。 - 【主要元件符號說明】 10積層基板製造裝置 ' 12對準機構 14基板保持器 16晶圓 ❹ 18小區域 20第二保持器元件 22平台元件 24搬送臂 26支持板 28支柱 29b上部加壓元件 31結合元件 33帶狀部 ❿ 35螺紋元件 37固定元件 ' 39貫通孔 1 41磁石 43收容部 45結合限制部 47殼體 49氣體幫浦 51積層型半導體裝置 53結合部 圖所示的基板接合裝 11基板 13接合機構 15搬送機構 17晶圓 19第一保持器元件 21平台元件 23區塊體 25把持部 27板 29a下部加壓元件 30板彈簧元件 32狹縫 34固定部 3 6插通孔 38插入孔 40磁性元件 42覆蓋元件 44端壁 46推動銷 48銷元件 50開口 52締結具 54晶片 55 200937569

100接合裝置 112天板 116底板 122圓柱 126導執 132第一固定元件保持部 136X平台 140受壓平台 144吊設元件 160第一基板組裝體 162第一基板 164被結合元件 170第二基板組裝體 173永久磁石 175安裝元件 17 7磁場產生線圈 180磁場控制部 182支持元件 184平行臂 186第二驅動部 188推動銷 200位置檢測機構 214、224照明部 218、228電源纜線 301板彈簧群 320接近檢測部 110框體 114支柱 120第一驅動部 124活塞 13 0加壓平台 134球面座 138Y平台 142第二固定元件保持部 150壓力檢測部 161板彈簧 163停止具 166第一固定元件 172第二基板 174結合元件 176第二固定元件 178外殼 181高磁導率元件 183貫通穴 185滑動元件 187支架 189軸支部 212、222攝像部 216、226連接器 300控制系統 310位置控制部 56

Claims (1)

1. 200937569 七、申請專利範圍： 1. 一種基板保持元件，可保持位置相合而積層的一對基 板，其具備： 第一保持元件，保持前述一對基板的一方； . 複數個被結合元件，連結於前述第一保持元件； 第二保持元件，保持前述一對基板的另一方並使其 朝向前述一方； 複數個結合元件，具有作用於前述被結合元件的吸 著力，對應前述被結合元件的位置而連結於前述第二保 ❹ 持元件；及 吸著限制部，限制前述吸著力直到前述一對基板位 置相合為止； 其中，前述一對基板在位置相合而接合後，前述被 結合元件及前述結合元件相互吸著。 2. 如申請專利範圍第1項的基板保持元件，其中： 前述被結合元件包含磁性體； 前述結合元件包含磁石；且 前述結合元件可產生利用磁力以吸著前述被結合元 ® 件的吸著力。 3. 如申請專利範圍第2項的基板保持元件，其中前述複 數個被結合元件或前述複數個結合元件的每一個，皆經 由在與前述一對基板的面方向正交的方向上進行彈性支 持的複數個彈性元件，而連結於前述第一保持元件或前 述第二保持元件。 4. 如申請專利範圍第3項的基板保持元件，其中前述彈 性元件包含磁性體而形成前述被結合元件的一部分。 5. 如申請專利範圍第3或4項的基板保持元件，其中： 前述複數個彈性元件的每一個皆分別具有： 57 200937569 固定部，相對於前述第一保持元件或前述第二 保持元件而固定；及 結合部，相對於前述被結合元件或前述結合元 件而結合； , 前述結合部及前述固定部的一方的位置是關於前述 結合部及前述固定部的另一方的位置為對稱；且 在前述被結合元件及前述結合元件相結合的情況 下，前述複數個彈性元件的每一個皆彈性變形。 6. 如申請專利範圍第5項的基板保持元件，其中前述彈 ❹ 性元件在關於前述結合部或前述固定部的另一方的位置 為對稱時，是具有配置在彼此間隔中的一對狹缝的板彈 簧。 7. 如申請專利範圍第6項的基板保持元件，其中前述板 彈簧在由前述一對狹缝所挾的區域的外側處，具有關於 前述結合部或前述固定部而被對稱配置的一對前述固定 部或前述結合部。 8. 如申請專利範圍第6或7項的基板保持元件，其中： 前述第一保持元件及前述第二保持元件的一方具有 ® 圓盤狀的形狀；且 前述板彈簧的配置，使得前述狹缝的較長方向沿著 當該圓盤的徑向方向。 ' 9.如申請專利範圍第3至8項中任一項的基板保持元 件，其中： 前述第一保持元件及前述第二保持元件的一方具有 圓盤狀的形狀；且 前述複數個結合元件及前述複數個被結合元件關於 當該圓盤的周方向而分別以等間隔配置。 10.—種基板接合裝置，可相合一對基板的位置而積層， 58 200937569 其具備： 第一保持元件支持部，支持保持前述一對基板的一 方的第一保持元件； 複數個被結合元件，連結於前述第一保持元件； . 第二保持元件支持部，支持保持前述一對基板的另 一方並使其朝向前述一方的第二保持元件； 一 複數個結合元件，對應前述被結合元件的位置而連 結於前述第二保持元件，並具有作用於前述被結合元件 的吸著力； © 位置相合驅動部，相互地相合於前述一對基板的位 置； 積層驅動部，驅動前述第一保持元件支持部及前述 第二保持元件支持部的一方使其朝向另一方；及 吸著限制部，限制前述吸著力直到前述一對基板位 置相合為止； 其中，利用前述位置相合驅動部以相合前述一對基 板的位置、以及利用前述積層驅動部以積層前述一對基 板後，前述吸著限制部解除前述被結合元件及前述結合 ® 元件的吸著的限制。 — 11.如申請專利範圍第10項的基板接合裝置，其中前述吸 著限制部設置於前述位置相合驅動部。 ' 12.如申請專利範圍第11項的基板接合裝置，其中： 前述被結合元件包含磁性體； 前述結合元件包含磁石；且 前述結合元件可產生利用磁力以吸著前述被結合元 件的吸著力。 13.如申請專利範圍第12項的基板接合裝置，其中前述吸 著限制部在抵接前述被結合元件或前述結合元件的同 59 200937569 時，沿著前述驅動部的驅動的方向移動。 14.如申請專利範圍第12項的基板接合裝置，其中前述吸 著限制部是維持讓前述被結合元件或前述結合元件的一 方遠離另一方的狀態的隔離部。 . 15.如申請專利範圍第12項的基板接合裝置，其中前述吸 著限制部藉由抑制彈性地支持前述結合元件或前述被結 合元件的彈性元件的彈性變形，以限制前述被結合元件 的吸著。 16. 如申請專利範圍第12項的基板接合裝置，其中： ❹ 前述吸著限制部是利用具有相較前述磁性體的磁導 率更高的磁導率的材料所形成，且讓產生於前述結合元 件的磁場遠離前述被結合元件，直到前述被結合元件及 前述結合元件的間隔變成所給的間隔為止。 17. 如申請專利範圍第16項的基板接合裝置，其中前述吸 著限制部包含關於前述一對基板的面方向相對於前述結 合元件的幾何中心而在對稱方向上移動的複數個部分。 18. 如申請專利範圍第16或17項的基板接合裝置，其中 前述吸著限制部具有關於前述一對基板的面方向而形成 ® 在前述結合元件的幾何中心所面對位置的貫通穴。 19. 如申請專利範圍第18項的基板接合裝置，其中前述吸 * 著限制部關於前述面方向具有相較於前述結合元件更大 ’ 的尺寸，且在前述吸著限制部移動的情況下具有供前述 結合元件插通的貫通穴。 20. 如申請專利範圍第16項的基板接合裝置，其中： 前述結合元件包含極化於前述一對基板的面方向、 且同極彼此相對而配置的複數個永久磁石；且 前述吸著限制部包含可在結合了前述複數個永久磁 石的各別的異極的位置、以及結合了前述複數個永久磁 200937569 石中鄰接永久磁石的同極的位置之間移動的磁性體。 21. —種積層基板製造裝置，具備： 申請專利範圍第10項至第20項中任一項的接合裝 置；及 * 加壓裝置，對與前述接合裝置的位置相合而積層的 一對基板加壓而貼合。 # 22. —種基板接合方法，可相合一對基板的位置而積層， 包含下列階段： 將前述一對基板的一方保持在具有被結合元件的第 © —保持元件； 相對於前述一對基板的一方，將前述一對基板的另 一方保持在具有結合元件的第二保持元件，前述結合元 件可產生作用在前述被結合元件的吸著力； 相合前述一對基板的位置；及 作用前述吸著力以吸著前述被結合元件及前述結合 元件，並在前述第一保持元件及前述第二保持元件之 間，保持位置相合的前述一對基板於積層的狀態中。 23. —種積層基板製造方法，是接續於申請專利範圍第22 ® 項的基板接合方法，而更包含經由前述第一保持元件及 ^ 前述第二保持元件加壓前述一對基板而貼合的階段。 * 24.—種積層型半導體裝置製造方法，可製造包含了分別 ^ 具有元件及電極而互相積層的一對半導體基板的積層型 半導體裝置，包含下列階段： 將前述一對半導體基板的一方保持在具有被結合元 件的第一保持元件； 相對於前述一對半導體基板的一方，將前述一對基 板的另一方保持在具有結合元件的第二保持元件，前述 結合元件可產生作用在前述被結合元件的吸著力； 61 200937569 相合前述一對半導體基板所對應的電極的位置； 作用前述吸著力以吸著前述被結合元件及前述結合 元件，並在前述第一保持元件及前述第二保持元件之 間，保持位置相合的前述一對半導體基板於積層的狀態 中；及 經由前述第一保持元件及前述第二保持元件加壓前 述一對半導體基板而貼合。 ❹ 62