TW201340248A - 貼合裝置及貼合方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種：貼合第1構件與第2構件而成的貼合體中，中央部與邊緣部的厚度不會參差不齊，且可獲得「邊緣部的厚度是全周皆一致」之貼合體的貼合裝置。貼合裝置(50)具有：將晶圓(W1)載置保持於上面的下部夾具(10)；和對向配置於下部夾具(10)的上部，且用來保持晶圓(W2)的上部夾具(11)；及用來對形成於下部夾具(10)與上部夾具(11)之間的空間(S)進行減壓的吸氣機構(18)；上部夾具(11)具有：具有剛性的邊緣部(11b)；及與該邊緣部(11b)分割，且外周部被支承於該邊緣部(11b)的保持部本體(11a)；該保持部本體(11a)，是由能以特定的壓力，譬如0.7氣壓使該保持部本體(11a)的中心部彎折的彈性體所形成。
Description
本發明是關於：用來將板狀的第1構件與第2構件予以貼合的貼合裝置、及使用該貼合裝置的貼合方法。
近年，伴隨著半導體晶圓的大口徑化及薄型化的要求，基於對半導體晶圓(以下，簡稱為「晶圓」)進行補強的目的，而開發出對該晶圓貼合作為補強用基板的玻璃基板、或其它晶圓的貼合裝置。
針對這樣的貼合裝置，已提出一種具有下述構件的貼合裝置：用來載置薄板狀第1構件的載置台；和被對向配置於該載置台的上部，且用來保持薄板狀第2構件的保持板；及被設在該保持板外周的真空室環(vacuum chamber ring)。在該貼合裝置中，首先，使保持板與真空室環下降至載置台側，並與真空室環與載置台隔著密封環形成抵接，在此之後，由保持板、真空室環、載置台形成真空室，並從形成於真空室環側面的開口部對真空室內的大氣壓氣體(atmosphere gas)進行吸氣，而使該真空室內形成真空環境，接著，藉由使保持板更進一步下降至載置台側，來執行薄板狀的第1構件與第2構件的貼合(譬如，請參考專利文獻1)。
然而，當使用這樣的貼合裝置來貼合薄板狀的第1構件與第2構件之際，卻存有所謂「空氣被封入兩構件的貼
合面而產生空隙(void)」的問題，而成為導致貼合第1構件與第2構件之貼合體的品質或者良率下降的要因。因此，為了消除這樣的問題，而開發出一種：利用可撓性材料構成「被對向配置於載置台的保持板」，即能使存在於第1構件與第2構件間的氣體(空氣)排出又能將兩者予以貼合的貼合裝置(譬如，請參考專利文獻2)。
[專利文獻1]國際公開WO2004/026531
[專利文獻2]國際公開WO2010/055730
話雖如此，雖然上述貼合裝置可抑制第1構件與第2構件所貼合而成之貼合體中空隙的產生，但卻使貼合時作用於貼合體外周部的壓縮應力大於對中央部所作用的壓縮應力，而存有貼合體外周部的材料厚度比中央部的材料厚度更薄的傾向，此外，容易使貼合時作用於貼合體之整個外周部的壓縮應力變得不一致，而存有「貼合體外周部的厚度難以一致」的問題。
本發明的課題是提供一種：貼合第1構件與第2構件而成的貼合體中，中央部與外周部之間的厚度不會參差不齊，且可獲得「外周部的厚度是全周皆一致」之貼合體的
貼合裝置及貼合方法。
為了解決上述課題，根據本發明的第1態樣，提供一種貼合裝置，是用來貼合板狀第1構件與第2構件的貼合裝置，其特徵為具有：將前述第1構件載置於上面並形成保持的第1保持部；和對向配置於該第1保持部的上部，且用來保持前述第2構件的第2保持部；及用來對形成於前述第1保持部與前述第2保持部之間的空間進行減壓的吸氣機構；前述第2保持部具有：具有剛性的邊緣部；及與該邊緣部分割，且外周部被支承於該邊緣部的保持部本體；該保持部本體，是由能以特定的壓力，將該保持部本體的局部予以彎折的彈性體所形成。
在本發明的第1態樣中，前述邊緣部，最好是藉由沿著周方向設置成相等間隔的4個~8個的懸吊支承構件，而被懸吊支承於設在前述第2保持部之上方的支承板。
在本發明的第1態樣中，前述懸吊支承構件最好為6個。
在本發明的第1態樣中，最好具有用來保持「形成於前述第1保持部與前述第2保持部間之空間的氣密性」的氣密性保持機構，該氣密性保持機構具有密封材及高度調整機構，該密封材是沿著前述第2保持部下面外周部所設置的環狀密封材，並用來保持由前述第1保持部、前述第2保持部及該密封材所包圍之空間的氣密性；該高度調整
機構被設於該密封材的外側，且用來調整「抵接於前述第2保持部的下面且由前述第1保持構件所保持的第1構件」、及「由前述第2保持構件所保持的第2構件」之間的間隔。
在本發明的第1態樣中，最好前述高度調節機構可在保持「由前述第1保持部、前述第2保持部及前述密封材所包圍的空間」之氣密性的同時，調整前述第1構件與前述第2構件之間的間隔。
在本發明的第1態樣中，最好具備：被設於前述第2保持部的上部，並將前述第2保持部朝下方按壓的加壓機構。
在本發明的第1態樣中，前述加壓機構最好具有：被設成覆蓋前述第2保持部之前述保持部本體的上面，且可於垂直方向上自由伸縮的壓力容器，藉由將流體導入該壓力容器內而對前述第2保持部加壓。
為了解決上述課題，根據本發明的第2態樣，提供一種貼合方法，是使用貼合裝置將板狀的第1構件與第2構件予以貼合的貼合方法，其特徵為：前述貼合裝置具有：將前述第1構件載置於上面並形成保持的第1保持部；和對向配置於該第1保持部的上部，且用來保持前述第2構件的第2保持部；及用來對形成於前述第1保持部與前述第2保持部之間的空間進行減壓的吸氣機構；前述第2保持部具有：具有剛性的邊緣部；及與該邊緣部分割，且外周部被支承於該邊緣部的保持部本體；該保持部本體是由
「以特定的壓力將該保持部本體的局部予以彎折」的彈性體所形成，前述貼合方法具備以下的步驟：進行設定，以使被前述第1保持部所保持的第1構件、與被前述第2保持部所保持的第2構件之間的間隔，形成特定間隔的步驟；和對形成於前述第1保持部與前述第2保持部之間的空間進行減壓，並將前述第2保持部之前述保持部本體的局部予以彎折，促使「被該第2保持部所保持的前述第2構件之經彎折的局部」抵接於前述第1構件的步驟；及對形成於前述第1保持部與前述第2保持部之間的空間更進一步減壓，並將前述第2構件的全面貼合於前述第1構件的全面的步驟。
在本發明的第2態樣中，前述特定的間隔，最好是在前述形成抵接的步驟中，當前述保持部本體的局部已被彎折之際，被該保持部本體所保持之前述第2構件的局部，抵接於前述第1保持部所保持之第1構件的間隔。
根據本發明，可獲得：由第1構件與第2構件所貼合而成之貼合體的中央部與外周部的厚度不會參差不齊，且外周部的厚度呈現全周一致的貼合體。
以下，針對本發明的實施形態，參考圖面進行詳細地說明。
第1圖，是顯示採用本發明之貼合裝置的重點部分之概略構造的縱剖面圖。
在第1圖中，該貼合裝置100具備：在上面載置的作為第1構件的薄板狀晶圓W1並形成保持之作為第1保持部的下部夾具110；及在下面吸附保持著作為第2構件的薄板狀晶圓W2之作為第2保持部的上部夾具111。上部夾具111被配置於下部夾具110的上方，而對該下部夾具110形成相對向，在上部夾具111的上部，設有作為「將該上部夾具111按壓於下部夾具110」之加壓機構的壓力容器120。
在上述構造的貼合裝置100中，晶圓W1與晶圓W2之間的貼合，是如以下所說明的方式執行。
亦即，首先，將晶圓W1載置保持於下部夾具110的上面，並利用圖面中未顯示，譬如吸附機構將晶圓W2吸附保持於上部夾具111。
接著，對由下部夾具110、上部夾具111、及被設在該上部夾具111下面外周部的環狀密封材(圖示省略)所包圍的空間S進行減壓直到形成特定壓力為止，並將「被上部夾具111及該上部夾具111所保持之晶圓W2」的中心部彎折，藉此，使晶圓W2的中心部抵接於晶圓W1的中心部。在此之後，使空間S內的壓力減壓成低於「用來吸附保持晶圓W2之上部夾具111的吸附壓力」，而使晶圓W2從上部夾具111脫離，接下來，將譬如壓縮空氣導入壓力容器120，而使該壓力容器120朝向第1圖中的下
側方向伸長，藉此，使晶圓W2朝向「被載置於下部夾具110的晶圓W1」按壓，而使晶圓W2的全面貼合於晶圓W1的全面。
在以上述方式所獲得的貼合體，為了確保作為晶圓W1的品質，而要求微米等級(micro order)，譬如1~3μm程度的膜厚均一性。
但是，根據本案發明人的調査，當採用第1圖的貼合裝置來貼合晶圓W1與晶圓W2時，作用於貼合體外周部的按壓力，有較作用於中央部之按壓力更大的傾向，因此存在：貼合體之外周部的厚度變得比中央部的厚度更薄的問題。
有鑑於此，本案的發明人，針對「貼合裝置的下部夾具及上部夾具的剛性」、與「作用於貼合體的中央部及外周部之按壓力所引起的壓縮應力」之間的關係進行檢討的結果，發現第2保持部除了「為了抑制貼合體之空隙的產生，而要求能以特定壓力彎折其局部的可撓性」之外，為了使作用於貼合體的外周部及中央部的壓縮應力一致，還必須使外周部的剛性大於中央部的剛性，進而完成了本發明。
亦即，本發明之貼合裝置的第2保持部具有：具有剛性的邊緣部；及與該邊緣部分割，且外周部被該邊緣部所支承的保持部本體，而保持部本體是由「能以特定的壓力使該保持部本體的局部彎折」的彈性體所形成。
第2圖，是顯示本發明實施形態之貼合裝置的概略構
造的縱剖面圖。
在第2圖中，貼合裝置50具備：在上面保持著作為第1構件的晶圓W1之作為第1保持構件的下部夾具10；及在下面保持著作為第2構件的晶圓W2之作為第2保持部的上部夾具11，上部夾具11，被配置在下部夾具10的上方而與該下部夾具10形成相對向。下部夾具10被固定在框架狀的框體12上，框體12主要是由天板12a、底板12b、及被配置於前述兩者之間的側板12c所構成。
在下部夾具10的內部設有：用來吸附保持晶圓W1的吸引管13。吸引管13譬如被連結於圖面中未顯示的真空泵。下部夾具10是由具有「即使是晶圓W1及晶圓W2貼合際的荷重，也不會產生變形之強度」的材料，譬如碳化矽陶瓷、氮化鋁陶瓷之類的陶瓷所構成。也可以採用鋁作為下部夾具10的構成材料。在該場合中，為了降低下部夾具10的變形量，最好是將其厚度設成譬如50mm或50mm以上。
在下部夾具10的側面設有：藉由抵接於上部夾具11的下面形成支承，並調整上部夾具11的高度，進而調整晶圓W1與晶圓W2在貼合空間S中之間隔的高度調整機構30。在此，所謂的貼合空間S，是指被下部夾具10、上部夾具11、及被設在上部夾具11外周下面的O型環14所包圍的空間(請參考後述的第6圖B)。高度調整機構30被配置成：當與上部夾具11的下面形成抵接時，位在配設於該上部夾具11下面之O型環14的外側。高度調整
機構30，譬如是沿著「具有圓形的上部平面」之下部夾具10的外周，以相等的間隔配置有3個。
第3圖，是顯示第2圖中貼合裝置之高度調整機構30的概略構造的側視圖。
在第3圖中，高度調整機構30主要是由支承台31；和平行地由該支承台31所支承的轉動軸34；及被固定於該轉動軸34，且隨著該轉動軸34的旋轉而轉動的偏心滾子32所構成。偏心滾子32的中心C1，如第4圖所示，以特定的尺寸從轉動軸34的中心C2處形成偏心。因此，高度調整機構30是藉由轉動軸34的轉動而使偏心滾子32之垂直方向的頂點高度產生變化，可藉此來調整上部夾具11對下部夾具10的高度。偏心滾子32的中心C1與轉動軸34的中心C2之間的偏心量，譬如為0.1~2.0mm。高度調整機構30，是在藉由後述的氣密保持機構保持貼合空間S之氣密性的狀態下，調整晶圓W1與晶圓W2之間的間隔。
回到第2圖，上部夾具11主要是由用來保持晶圓W2的保持部本體11a；及用來支承該保持部本體11a之外周部的邊緣部11b所構成。保持構件本體11a是由具有可撓性的材料，譬如篤鋁(duralumin)所構成。板狀的篤鋁，可藉由作用特定的壓力而使其局部，譬如中央部彎折。藉此，如稍後所述，在將晶圓W1貼合於晶圓W2時對貼合空間S內進行減壓的步驟中，可防止空隙的產生。另外，用來支承保持構件本體11a之外周部的邊緣部11b，是由
高剛性材料，譬如不鏽鋼鋼(SUS)材所構成。
藉由以可撓性的保持部本體11a、及高剛性的邊緣部11b來構成上部夾具11，既可確保上部夾具11中特別是外周部的剛性，又能維持中央部的可撓性，藉此，譬如當調製圓形板狀體的貼合體時，可使作用於貼合體外周部的壓縮應力、與作用於中心部的壓縮應力取得平衡。此外，由於能以高剛性的邊緣部11b均等地支承可撓性之保持部本體11a的全外周部，可使沿著外周部的周方向作用於貼合體的壓縮應力形成平衡。因此，「使沿著貼合體外周部之周方向的壓縮應力形成平衡」的作用、與「使上述外周部的壓縮應力與中心部的壓縮應力形成平衡」的作用一起發揮，藉此，可使作用於圓形薄板狀之貼合體的總壓縮應力形成平衡，並可確保貼合體於所有方向之厚度的一致性。
第5圖，是顯示第2圖中貼合裝置之上部夾具11的邊緣部11b的俯視圖。
在第5圖中，上部夾具11的邊緣部11b呈現圓環狀，且具有由「形成外周部的厚板部11b1」、與「形成內周部的薄板部11b2」所形成的段差構造。用來保持晶圓W2的保持部本體11a(請參考第2圖)嵌合於厚板部11b1與薄板部11b2之間的段差部，藉由薄板部11b2所支承。厚板部11b1及薄板部11b2之周方向的厚度為一致。
邊緣部11b，是由均等地沿著厚板部11b1的周方向所配置的譬如6個懸吊支承構件15，而懸吊支承於「被配置
在其上部的支承板16(請參考第2圖)」。因此，保持部本體11a其外周部一樣是由邊緣部11b的薄板部11b2所支承。
回到第2圖，懸吊支承構件15譬如是藉由彈簧構件15a而構成可在垂直方向上自由伸縮。在邊緣部11b的下面，沿著該邊緣部11b的環狀周方向配置有作為環狀密封構件的O型環14。O型環14可保持貼合空間S的氣密性。O型環14具有彈性，就其材質而言，譬如可適當地採用耐熱性的全氟化橡膠(Perfluoroelastomers；FFKM)。倘若O型環14所要求的耐熱溫度，譬如是150℃程度時，也可採用氟橡膠來作為構成材料。用來保持貼合空間S之氣密性的氣密性保持機構，是由O型環14與高度調整機構30所構成。
上部夾具11的保持部本體11a構成：一旦對該保持部本體11a全體作用特定的壓力，譬如0.7氣壓(=0.07 MPa)，將使其局部，譬如中心部產生彎折。為了使保持部本體11a的中心部產生彎折，舉例來說，是藉由採用有限要素法的解析來決定保持部本體11a的厚度。當將晶圓W2的直徑設成譬如300mm，並將沿著邊緣部11b的下面外周部所設置之密封材14的直徑設成306mm而進行了解析(simulation；模擬)後可得知，保持部本體11a的厚度只要有16mm的程度，在實際的使用上，能在貼合裝置的保持部本體11a可適用的範圍內使其中心部產生彎折。
此外，當保持部本體11a的中心部產生彎折之際，被
上部夾具11所保持之晶圓W2的中心部，必須接觸於被配在其下方的晶圓W1。因此保持部本體11a構成：其中心部形成「貼合空間S中，晶圓W2與晶圓W1間之間隔以上」的特定尺寸的彎折(請參考後述的第6圖C)。
在此，舉例來說，晶圓W2與晶圓W1已貼合時的總厚度為1.2mm，在將上部夾具11的邊緣部11b處用來支承保持部本體11a之薄板部11b2的厚度設定成0.9mm，將貼合空間S中邊緣部11b的薄板部11b2與下部夾具10之間的間隔設定成0.5mm的場合中，晶圓W2與晶圓W1之間的間隔成為0.2mm。這點，根據上述的解析結果可得知，只要上部夾具11之保持部本體11a的厚度為16mm，其中心部的彎折量將形成0.2mm，能使晶圓W2的中心部接觸於晶圓W1地使保持部本體11a之局部的中心部產生彎折。因此，「在將貼合晶圓W1與晶圓W2時之晶圓W1與晶圓W2間的間隔，設定成特定間隔的場合」中所稱的特定間隔是指：當伴隨著上部夾具11之保持部本體11a的彎折，而使該保持部本體11a所保持之晶圓W2的中心部產生彎折時，該晶圓W2的中心部接觸於晶圓W1的間隔，譬如為0.2mm或0.2mm以下的間隔。
在上部夾具11之保持部本體11a的內部，設有用來吸附保持晶圓W2的吸引管17。吸引管17譬如是連接於圖面中未顯示的真空泵之類的減壓裝置。此外，在保持部本體11a的內部，設有用來對貼合空間S進行減壓的吸氣管18。吸氣管18的其中一端，在保持部本體11a的下面
未用來保持晶圓W2的位置，朝向貼合空間S形成開口。吸氣管18的另一端，譬如連接於圖面中未顯示的真空泵之類的減壓裝置。由吸氣管18、及連接於該吸氣管18的減壓裝置構成吸氣機構。
上部夾具11的上部，也就是指在上部夾具11的上面、與用來支承該上部夾具11的支承板16的下面之間，設有用來將上部夾具11朝垂直方向下方按壓的加壓機構20。加壓機構20主要是由可自由伸縮的壓力容器21；及對該壓力容器21的內部，供給譬如壓縮空氣的流體供給管22所構成。壓力容器21，是如是由不鏽鋼製的伸縮管(bellows)所構成，其下面的面積是構成：譬如與上部夾具11之保持部本體11a的上部面積大致相等。因此，倘若從流體供給管22對壓力容器21供給流體，譬如壓縮空氣時，將使壓力容器21朝向下方伸長，而均等地將保持部本體11a的上部平面朝向下方按壓。
上部夾具構造體40是由以下所構成：上部夾具11；加壓機構20；用來支承前述兩者的支承板16；上方端(其中一端)被固定於該支承板16，且貫穿框體12的天板12a並形成延伸的複數個支柱構件40a；被固定於該支柱構件40a的下方端(另一端)的底部支承板40b。在上部夾具構造體40的底部支承板40b與框體12的底板12b之間，譬如設置有氣壓缸25作為移動機構，藉由使該氣壓缸25作動，使上部夾具構造體40包含上部夾具11與加壓機構20形成上下移動，而可改變上部夾具11相對於
下部夾具10的相對位置。因此，當貼合晶圓W1與晶圓W2時，藉由氣壓缸25促使上部夾具11下降並接近下部夾具10，而形成貼合空間S(請參考後述的第6圖B)。
也可以設置「使上部夾具11形成固定狀態，並可改變下部夾具10相對於該上部夾具11之相對位置」的移動機構，來取代「可動的上部夾具構造體40」。
在上述構造的貼合裝置50中，晶圓W1與晶圓W2之間的貼合則以下述的方式執行。
第6圖A~第6圖F，分別是顯示本發明實施形態之貼合方法的步驟的一部分的圖。
在第6圖A~第6圖F中，首先，在下部夾具10與上部夾具11已分開的狀態下，將晶圓W1載置保持於下部夾具10的上面，並將晶圓W2吸附保持於上部夾具11之保持部本體11a的下面，而使晶圓W2與晶圓W1形成對向配置(第6圖A)。晶圓W2於上部夾具11之保持部本體11a的吸附壓力，譬如為0.1氣壓(=0.01 Mpa)。而晶圓W1與晶圓W2，譬如呈現具有大致相同之直徑的圓形薄板狀，在晶圓W1的上面或者晶圓W2的下面，預先塗敷有黏著劑(圖示省略)。
在將晶圓W1與晶圓W2保持成相對向的貼合裝置中，藉由氣壓缸25(請參考第2圖)，使上部夾具11下降直到高度調整機構30的偏心滾子32抵接於上部夾具11之邊緣部11b的下面為止。此時，偏心滾子32與邊緣部11b的下面之間的接觸點的高度被設定成：使晶圓W1與
晶圓W2之間的間隔形成特定間隔，譬如上述的0.2mm(第6圖B)。此時，在下部夾具10與上部夾具11之間形成被密閉的貼合空間S，在該狀態下，上部夾具11之垂直方向的位置被固定。
接著，藉由吸氣管18(請參考第2圖)對貼合空間S內的大氣壓氣體進行吸氣而形成減壓，而將貼合空間S內的壓力調整成譬如0.3氣壓(=0.03 MPa)。一旦貼合空間S內的壓力成為0.3氣壓，將在上部夾具11作用：作用於上部夾具11上面的壓力(大氣壓)、與貼合空間S內的壓力之間的壓力差，譬如(1-0.3)=0.7氣壓，而將保持部本體11a的中心部彎折，且伴隨著該保持構件本體11a的彎折(彎折)，被保持部本體11a所保持之晶圓W2的中心部也彎折(第6圖C)。
此時，晶圓W1、晶圓W2及黏著劑的溫度，是譬如由設在下部夾具10或上部夾具11的電熱器之類的加熱手段(圖示省略)，加熱至譬如200℃~250℃之黏著劑的軟化溫度。而此時，由保持部本體11a吸附晶圓W2的吸附壓力(0.1氣壓)，由於小於貼合空間S內的壓力(0.3氣壓)，因此維持著「晶圓W2被保持部本體11a所保持的狀態」。
接下來，倘若進一步對貼合空間S的大氣壓氣體進行吸氣而將貼合空間S內的壓力調整成譬如0.1(=0.1)氣壓時，上部夾具11的保持部本體11a便無法保持晶圓W2，晶圓W2將朝下方落下，使該晶圓W2的全面抵接於
晶圓W1的全面(第6圖D)。此時，晶圓W2，是從已抵接於晶圓W1的中心部起，朝向徑方向外側依序形成抵接。因此，在晶圓W2與晶圓W1之間的接合面不會有空氣被封入，且不會產生空隙。
在此之後，藉由使高度調整機構30的偏心滾子32旋轉，而消除將上部夾具11朝上方推起的按壓力，並使上部夾具11隔著晶圓W1及晶圓W2而抵接於下部夾具11(第6圖E)。在該狀態下，從流體供給管22譬如將壓縮空氣供給至加壓機構20的壓力容器21內，而使壓力容器21朝下方伸長(請參考第2圖參考)，藉此將晶圓W2與晶圓W1予以貼合而獲得貼合體35(第6圖F)。此時，雖然貼合體35之外周部的按壓力有大於中央部之按壓力的傾向，但在本實施形態中，是藉由以高剛性的邊緣部11b構成上部夾具11的外周部，故可藉由該高剛性的邊緣部11b抵銷作用於貼合體35之外周部的按壓力。因此，可使貼合體35的中央部及外周部的厚度形成平衡。
根據本實施形態，藉由以「用來保持晶圓W2的保持部本體11a」、及「與該保持部本體11a分離，且用來支承保持部本體11a的外周部的邊緣部11b」構成上部夾具11，可提高上部夾具11的剛性，特別是上部夾具11之外周部的剛性，防止上部夾具11的中央部與外周部間之壓縮應力的參差不齊，使貼合體35之中央部的厚度與外周部的厚度形成一致，並可確保保持部本體11b的彎折性。因此，可在貼合之初，僅晶圓W2的中心部貼合於晶圓
W1，然後依序朝向外周部貼合，藉此，可防止「容易形成於晶圓W1與晶圓W2間之貼合面的空隙」的產生。
亦即，根據本實施形態，上部夾具11可兼顧：用來避免空隙之產生的可撓性；及用來防止貼合體35之厚度參差不齊的剛性，藉此既可防止空隙的產生又能獲得厚度一致的貼合體35。
此外，根據本實施形態，藉由以保持部本體11a、及用來支承該保持部本體11a之外周部的邊緣部11b構成上部夾具11，可使用來保持晶圓W2之保持部本體11a的尺寸相對性的縮小。藉此，可提高保持部本體11a的剛性並減少該保持部本體11a及上部夾具11全體的變形量。
此外，根據本實施形態，藉由將「均等地沿著上部夾具11之邊緣部11b的周方向配置之懸吊支承構件15」的數量設成6個，再加上與上述「上部夾具11由保持部本體11a與邊緣部11b所構成」的相乘作用，使作用於貼合體35之外周部，沿著周方向之壓縮應力的不一致被消除，可使沿著貼合體35外周部之周方向的厚度形成大致一致。而懸吊支承構件16除了6個以外，也可以設成4個或著8個。
在本實施形態中，邊緣部11b，特別是邊緣部11b之薄板部11b2的厚度對上部夾具11之外周部的剛性造成極大的影響。因此，為了確保薄板部11b2的厚度，可局部地裁斷下部夾具10的外周部，並僅以相當於切口部的厚度，使薄板部11b2的厚度變厚。
在本實施形態中，為了對貼合時的晶圓W1、晶圓W2及塗敷於前述兩者的黏著劑加熱，而在下部夾具10、上部夾具11或其附近的構件設置加熱裝置，可適當地選用大眾所熟知的電熱器等作為加熱裝置。加熱溫度則是「使黏著劑軟化所必要的溫度」，譬如150℃~250℃，最好是200℃~250℃。此外，也能視需要而設置用來冷卻貼合體35等的冷卻裝置。就冷卻裝置而言，可適當地使用譬如：使空氣的氣流接觸於貼合體35的氣冷裝置、將貼合體35載置於冷卻板上的冷卻裝置等。在該場合中，倘若從單一側面快速且激烈地對貼合體35進行冷卻，有時將成為翹曲產生的原因。因此，最好是從兩面進行冷卻、或者在降溫至一定程度的溫度後，再從單一側面進行冷卻。
此外，在本實施形態中，用來懸吊支承上部夾具11之邊緣部11b的懸吊支承構件15之彈簧構件15a的彈簧力，最好是構成可以調整，藉此，也能調整貼合體35之外周部的厚度。在該場合中，也可以採用氣壓缸裝置來取代彈簧構件，藉此，在貼合操作中也能調整懸吊支承應力，可提高操作性。
在本實施形態中，雖然是針對將晶圓W2貼合於晶圓W1的場合進行說明，但本發明並不侷限於此。也可以將玻璃基板G貼合於晶圓W1，用來獲得貼合體35的貼合構件並無特殊的限制。
以上，雖是採用實施形態詳細地說明本發明，但本發明並不侷限於上述的實施形態。
10‧‧‧下部夾具
11‧‧‧上部夾具
11a‧‧‧保持部本體
11b‧‧‧邊緣部
11b1‧‧‧厚板部
11b2‧‧‧薄板部
12‧‧‧框體
14‧‧‧O型環
15‧‧‧懸吊支承構件
16‧‧‧支承板
18‧‧‧吸氣機構
20‧‧‧加壓機構
25‧‧‧氣壓缸
26‧‧‧固定機構
30‧‧‧高度調整機構
40‧‧‧上部夾具構造體
50、100‧‧‧貼合裝置
W‧‧‧晶圓
第1圖：是顯示使用本發明的貼合裝置之重點部分的概略構造的縱剖面圖。
第2圖：是顯示本發明實施形態之貼合裝置的概略構造的縱剖面圖。
第3圖：是顯示第2圖中貼合裝置之高度調節機構的概略構造的側視圖。
第4圖：是顯示第3圖之高度調節機構中，偏心滾子與轉動軸之關係的圖面。
第5圖：是顯示第2圖的貼合裝置中，上部夾具之邊緣部的俯視圖。
第6圖A：是顯示本發明實施形態之貼合方法的步驟之局部的圖面。
第6圖B：是顯示本發明實施形態之貼合方法的步驟之局部的圖面。
第6圖C：是顯示本發明實施形態之貼合方法的步驟之局部的圖面。
第6圖D：是顯示本發明實施形態之貼合方法的步驟之局部的圖面。
第6圖E：是顯示本發明實施形態之貼合方法的步驟之局部的圖面。
第6圖F：是顯示本發明實施形態之貼合方法的步驟之局部的圖面。
S‧‧‧空間
W1‧‧‧晶圓
W2‧‧‧晶圓
10‧‧‧下部夾具
11‧‧‧上部夾具
11a‧‧‧保持部本體
11b‧‧‧邊緣部
12‧‧‧框體
12a‧‧‧天板
12b‧‧‧底板
12c‧‧‧側板
13‧‧‧吸引管
14‧‧‧O型環
15‧‧‧懸吊支承構件
15a‧‧‧彈簧構件
16‧‧‧支承板
17‧‧‧吸引管
18‧‧‧吸氣機構
20‧‧‧加壓機構
21‧‧‧壓力容器
22‧‧‧流體供給管
25‧‧‧氣壓缸
30‧‧‧高度調整機構
40‧‧‧上部夾具構造體
40a‧‧‧支柱構件
40b‧‧‧底部支承板
50‧‧‧貼合裝置
Claims (9)
- 一種貼合裝置，是將板狀的第1構件與第2構件予以貼合的貼合裝置，其特徵為：具有：將前述第1構件載置保持於上面的第1保持部；和對向配置於該第1保持部的上部，且用來保持前述第2構件的第2保持部；及用來對形成於前述第1保持部與前述第2保持部之間的空間進行減壓的吸氣機構，前述第2保持部具有：具有剛性的邊緣部；及與該邊緣部分割，且外周部由該邊緣部所支承的保持部本體，該保持部本體，是由能以特定的壓力使該保持部本體的局部彎折的彈性體所形成。
- 如申請專利範圍第1項所記載的貼合裝置，其中前述邊緣部，是藉由沿著周方向設置成相等間隔的4個~8個的懸吊支承構件，而被懸吊支承於設在前述第2保持部之上方的支承板。
- 如申請專利範圍第2項所記載的貼合裝置，其中前述懸吊支承構件為6個。
- 如申請專利範圍第1項所記載的貼合裝置，其中具有用來保持形成於前述第1保持部、與前述第2保持部間之空間的氣密性的氣密性保持機構，該氣密性保持機構具有密封材及高度調整機構， 該密封材，是沿著前述第2保持部下面外周部所設置的環狀密封材，且用來保持由前述第1保持部、前述第2保持部及該密封材所包圍之空間的氣密性，該高度調整機構被設於該密封材的外側，且用來調整抵接於前述第2保持部的下面且被前述第1保持構件所保持的第1構件、與被前述第2保持構件所保持的第2構件之間的間隔。
- 如申請專利範圍第4項所記載的貼合裝置，其中前述高度調節機構既可保持由前述第1保持部、前述第2保持部及前述密封材所包圍之空間的氣密性，又能調整前述第1構件與前述第2構件之間的間隔。
- 如申請專利範圍第1項所記載的貼合裝置，其中具備：被設於前述第2保持部的上部，並將前述第2保持部朝下方按壓的加壓機構。
- 如申請專利範圍第6項所記載的貼合裝置，其中前述加壓機構具有：被設成覆蓋前述第2保持部之前述保持部本體的上面，且可於垂直方向上自由伸縮的壓力容器，藉由將流體導入該壓力容器內而對前述第2保持部加壓。
- 一種貼合方法，是使用貼合裝置將板狀的第1構件與第2構件予以貼合的貼合方法，其特徵為：前述貼合裝置具有：將前述第1構件載置於上面並形成保持的第1保持部；和 對向配置於該第1保持部的上部，且用來保持前述第2構件的第2保持部；及用來對形成於前述第1保持部與前述第2保持部之間的空間進行減壓的吸氣機構；前述第2保持部具有：具有剛性的邊緣部；及與該邊緣部分割，且外周部被支承於該邊緣部的保持部本體；該保持部本體，是由能以特定的壓力使該保持部本體的局部彎折的彈性體所形成，前述貼合方法具備以下的步驟：進行設定，以使被前述第1保持部所保持的第1構件、與被前述第2保持部所保持的第2構件之間的間隔，形成特定間隔的步驟；和對形成於前述第1保持部與前述第2保持部之間的空間進行減壓，並使前述第2保持部之前述保持部本體的局部彎折，促使被該第2保持部所保持的前述第2構件之經彎折的局部抵接於前述第1構件的步驟；及對形成於前述第1保持部與前述第2保持部之間的空間更進一步減壓，並將前述第2構件的全面貼合於前述第1構件的全面的步驟。
- 如申請專利範圍第8項所記載的貼合方法，其中前述特定的間隔，是在前述形成抵接的步驟中，當前述保持部本體的局部已被彎折之際，被該保持部本體所保持之前述第2構件的局部，抵接於前述第1保持部所保持之第1構件的間隔。
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