TW201541550A - 接合裝置及接合系統 - Google Patents

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Abstract

在接合基板彼此時，適當地保持基板，而適 當地進行該基板彼此之接合處理。 接合裝置(41)，係具有：上夾頭 (140)，對上晶圓(WU)進行抽真空而吸附保持於下面；及下夾頭(141)，設置於上夾頭(140)的下方，對下晶圓(WL)進行抽真空而吸附保持於上面。下夾頭(141)，係具有：本體部(190)，對下晶圓(WL)之全面進行抽真空；複數個支銷(191)，設置於本體部(190)上，而與下晶圓(WL)的背面接觸；及支撐部(192)，被設置於本體部(190)上且複數個支銷(191)的外側，具備有相對於下晶圓(WL)之外周部較小的接觸面積，以便在下夾頭(141)對下晶圓(WL)之外周部進行抽真空時，支撐該下晶圓(WL)的外周部。

Description

接合裝置及接合系統
本發明，係關於接合基板彼此的接合裝置及具備了該接合裝置的接合系統。
近年來，半導體裝置的高積體化有所進展。當將高積體化的複數個半導體裝置配置在水平面內，以配線連接該些半導體裝置而予以產品化時，配線長度會變長，因而會有配線的電阻變大，或配線延遲變大之虞。
於是，遂有文獻提議使用將半導體裝置疊層成3維的3維積體技術。在該3維積體技術中，係例如使用記載於專利文獻1的接合系統，進行2枚半導體晶圓(以下稱為「晶圓」)的接合。例如，接合系統，係具有：表面改質裝置(表面活性化裝置)，將晶圓之被接合的表面進行改質；表面親水化裝置，將在該表面改質裝置被改質之晶圓的表面進行親水化；及接合裝置，將表面經過該表面親水化裝置親水化的晶圓彼此接合。在該接合系統中，係在表面改質裝置對晶圓的表面進行電漿處理而將 該表面進行改質之後，在表面親水化裝置對晶圓的表面供給純水而使該表面親水化。然後，在接合裝置中，將2枚晶圓上下對向配置(以下，將上側的晶圓稱為「上晶圓」，將下側的晶圓稱為「下晶圓」)，藉由凡得瓦爾力及氫鍵結(分子間力)來接合被吸附保持於上夾頭的上晶圓與被吸附保持於下夾頭的下晶圓。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
[專利文獻1]日本特開2012-175043號公報
記載於上述之專利文獻1的下夾頭，係例如為具有平板形狀，而在其上面全面吸附保持下晶圓。然而，存在有例如微粒附著於所保持之下晶圓的背面，或是微粒存在於下夾頭的表面，該下夾頭之表面並不平坦(平面度大)的情形。在該情況下，當下夾頭之平面度被轉印至下晶圓而將該下晶圓與上晶圓接合時，有使被接合之重合晶圓產生垂直方向的歪斜之虞。
又，如此一來，在下夾頭之表面並非平坦的情況下，存在有被接合之上晶圓與下晶圓之間的距離變小的場所。在該場所中，係在上晶圓與下晶圓進行抵接時，有無法完全將該些上晶圓與下晶圓之間的空氣逐出至外部 而在被接合的重合晶圓產生孔隙之虞。因此，在晶圓之接合處理中有改善的餘地。
本發明，係有鑑於該點而進行研究者，以下述為目的：在接合基板彼此時適當地保持基板，而適當地進行該基板彼此之接合處理。
為了達成前述目的，本發明，係一種接合基板彼此的接合裝置，其特徵係，具有：第1保持部，對第1基板進行抽真空而吸附保持於下面；及第2保持部，設置於前述第1保持部的下方，對第2基板進行抽真空而吸附保持於上面，前述第2保持部，係具有：本體部，對第2基板之全面進行抽真空；複數個支銷，設置於前述本體部上，而第2基板的背面接觸；及支撐部，被設置於前述本體部上且前述複數個支銷的外側，具備有相對於第2基板之外周部較小的接觸面積，以便在前述第2保持部對第2基板之外周部進行抽真空時，支撐該第2基板的背面外周部。
發明者們深入研究的結果，己知：作為被接合有第1基板與第2基板之重合基板產生垂直方向之歪斜(容許範圍以上之歪斜)的主因，係第2保持部之表面外周部上存在有微粒為較大的主因。因此，發現到：若相對於第2基板的外周部縮小第2保持部的接觸面積，則可抑制該重合基板之垂直方向的歪斜。
根據本發明，第2保持部之支撐部，係在第2保持部對第2基板的外周部進行抽真空之際，在支撐該第2基板之外周部的限度中，儘可能地縮小相對於第2基板之外周部的接觸面積。因此，可抑制微粒存在於第2保持部的表面外周部上，而可抑制重合基板之垂直方向的歪斜。
又，根據本發明，在第2保持部中，藉由使複數個支銷之高度對齊一致的方式，可縮小第2基板之表面的平面度。且，第2保持部，係對第2基板之全面進行抽真空，亦即，由於第2保持部係亦適當地對支撐於支撐部之第2基板的外周部進行抽真空，故可直至該第2基板的外周部為止設成為平坦。因此，在接合處理中使基板彼此抵接之際，係可使第1基板與第2基板之間的空氣流出至外部，而抑制孔隙產生於重合基板。
如上述，根據本發明，可一邊抑制重合基板之垂直方向的歪斜，一邊抑制重合基板之孔隙的產生而適當地進行基板彼此之接合處理。
前述支撐部，係亦可在前述本體部上，以環狀的方式設置於前述複數個支銷的外側，且至少支撐第2基板的背面外緣部。
在該情況下，前述支撐部，係亦可具有彈性。又，設置於與前述支撐部鄰接之區域之前述複數個支銷的間隔，係亦可比設置於該區域之內側之前述複數個支銷的間隔小。
前述支撐部，係亦可具有複數個與第2基板之背面外周部接觸的其他支銷。在該情況下，前述第2保持部，係在前述本體部上，以環狀的方式設置於與第2基板之外周部對應的位置，且具有高度低於前述支銷的突出部，前述複數個其他支銷，係亦可設置於前述突出部上。
設置於前述本體部之中央部之前述複數個支銷的間隔，係亦可比設置於該中央部之外側之前述複數個支銷的間隔小。
前述本體部的中央部，係亦可以同心圓狀的方式區隔成複數個區域，在該本體部的中央部中，從內側區域朝向外側區域，前述複數個支銷的間隔越大。
前述支銷的表面，係亦可施加粗糙加工。
前述第2保持部，係亦可更具有：溫度調整機構，調節保持於該第2保持部之第2基板的溫度。
前述第1保持部，係亦可具有：其他本體部，對第1基板之全面進行抽真空；複數個其他支銷，設置於前述其他本體部上，而與第1基板的背面接觸；及其他支撐部，在前述其他本體部上，以環狀的方式設置於前述複數個其他支銷的外側，且至少支撐第1基板之背面外緣部。
另一觀點之本發明，係一種具備了前述接合裝置的接合系統，其特徵係，具備有：處理站，具備了前述接合裝置；及搬入搬出站，可分別保存複數個第1基板、第2基板或第1基板與第2基板接合而成的重合基 板，且相對於前述處理站搬入搬出第1基板、第2基板或重合基板，前述處理站，係具有：表面改質裝置，將第1基板或第2基板之被接合的表面進行改質；表面親水化裝置，將在前述表面改質裝置被改質之第1基板或第2基板的表面進行親水化；及搬送裝置，用於相對於前述表面改質裝置、前述表面親水化裝置及前述接合裝置搬送第1基板、第2基板或重合基板，前述接合裝置，係將在前述表面親水化裝置使表面經過親水化的第1基板與第2基板接合。
根據本發明，藉由在接合基板彼此時適當地保持基板的方式，可一邊抑制重合基板之垂直方向的歪斜，一邊抑制重合基板之孔隙的產生而適當地進行該基板彼此的接合處理。
1‧‧‧接合系統
2‧‧‧搬入搬出站
3‧‧‧處理站
30‧‧‧表面改質裝置
40‧‧‧表面親水化裝置
41‧‧‧接合裝置
61‧‧‧晶圓搬送裝置
70‧‧‧控制部
140‧‧‧上夾頭
141‧‧‧下夾頭
170‧‧‧本體部
171‧‧‧支銷
172‧‧‧支撐部
190‧‧‧本體部
191‧‧‧支銷
192‧‧‧支撐部
200‧‧‧溫度調整機構
210‧‧‧突出部
C‧‧‧中央區域
C1‧‧‧第1中央區域
C2‧‧‧第2中央區域
E‧‧‧外周區域
WU‧‧‧上晶圓
WL‧‧‧下晶圓
WT‧‧‧重合晶圓
[圖1]表示本實施形態之接合系統之構成之概略的平面圖。
[圖2]表示本實施形態之接合系統之內部構成之概略的側視圖。
[圖3]表示上晶圓與下晶圓之構成之概略的側視圖。
[圖4]表示接合裝置之構成之概略的橫剖面圖。
[圖5]表示接合裝置之構成之概略的縱剖面圖。
[圖6]表示位置調節機構之構成之概略的側視圖。
[圖7]表示反轉機構之構成之概略的平面圖。
[圖8]表示反轉機構之構成之概略的側視圖。
[圖9]表示反轉機構之構成之概略的側視圖。
[圖10]表示保持臂與保持構件之構成之概略的側視圖。
[圖11]表示接合裝置之內部構成之概略的側視圖。
[圖12]表示上夾頭與下夾頭之構成之概略的縱剖面圖。
[圖13]從下方觀看上夾頭的平面圖。
[圖14]從上方觀看下夾頭的平面圖。
[圖15]放大在比較例中，下夾頭之外周部的說明圖。
[圖16]放大下夾頭之外周部的說明圖。
[圖17]放大在其他實施形態中，下夾頭之外周部的說明圖。
[圖18]表示晶圓接合處理之主要工程的流程圖。
[圖19]表示調節上部攝像部與下部攝像部之水平方向位置之情況的說明圖。
[圖20]表示調節上夾頭與下夾頭之水平方向位置之情況的說明圖。
[圖21]表示調節上夾頭與下夾頭之水平方向位置之情況的說明圖。
[圖22]表示調節上夾頭與下夾頭之垂直方向位置之情 況的說明圖。
[圖23]表示推壓上晶圓之中心部與下晶圓之中心部而使其抵接之情況的說明圖。
[圖24]表示使上晶圓依序抵接於下晶圓之情況的說明圖。
[圖25]表示使上晶圓之表面與下晶圓之表面抵接之情況的說明圖。
[圖26]表示上晶圓與下晶圓被接合之情況的說明圖。
[圖27]放大在其他實施形態中，下夾頭之外周部的說明圖。
[圖28]表示其他實施形態之下夾頭之構成之概略的縱剖面圖。
[圖29]放大在比較例中，下夾頭之外周部的說明圖。
[圖30]放大在其他實施形態中，下夾頭之外周部的說明圖。
[圖31]表示其他實施形態之下夾頭之構成之概略的縱剖面圖。
[圖32]其他實施形態之下夾頭的平面圖。
[圖33]放大在其他實施形態中，下夾頭之中央部的說明圖。
[圖34]其他實施形態之下夾頭的平面圖。
[圖35]表示其他實施形態之下夾頭之構成之概略的縱剖面圖。
[圖36]表示其他實施形態之下夾頭之構成之概略的縱 剖面圖。
[圖37]表示其他實施形態之下夾頭之構成之概略的縱剖面圖。
以下，說明本發明之實施形態。圖1，係表示本實施形態之接合系統1之構成之概略的平面圖。圖2，係表示接合裝置1之內部構成之概略的側視圖。
在接合系統1中，係如圖3所示，將作為例如2枚基板之晶圓WU、WL接合。以下，將配置於上側的晶圓稱為作為第1基板的「上晶圓WU」，將配置於下側的晶圓稱為作為第2基板的「下晶圓WL」。又，將接合了上晶圓WU的接合面稱為「表面WU1」，將該表面WU1之相反側的面稱為「背面WU2」。同樣地，將接合了下晶圓WL的接合面稱為「表面WL1」，將該表面WL1之相反側的面稱為「背面WL2」。且，在接合系統1中，係將上晶圓WU與下晶圓WL接合，形成作為重合基板的重合晶圓WT。
接合系統1，係如圖1所示，具有一體連接搬入搬出站2與處理站3之構成，該搬入搬出站2，係在例如與外部之間搬入搬出可分別收容複數個晶圓WU、WL、複數個重合晶圓WT的匣盒CU、CL、CT，該處理站3，係具備有對晶圓WU、WL、重合晶圓WT施予預定處理的各種處理裝置。
在搬入搬出站2，係設置有匣盒載置台10。在匣盒載置台10，係設置有複數個例如4個匣盒載置板11。匣盒載置板11，係在水平方向之X方向(圖1中的上下方向)上並列配置成一列。在對接合系統1之外部搬入搬出匣盒CU、CL、CT時，可將匣盒CU、CL、CT載置於該些匣盒載置板11。如此一來，搬入搬出站2，係構成為可保存複數個上晶圓WU、複數個下晶圓WL、複數個重合晶圓WT。另外，匣盒載置板11之個數並不限定於本實施形態，可任意決定。又，亦可將1個匣盒使用來作為異常晶圓的回收用。亦即，可將因各種原因而上晶圓WU與下晶圓WL之接合產生異常的晶圓與其他正常的重合晶圓WT分開的匣盒。在本實施態樣中，係將複數個匣盒CT中的1個匣盒CT使用來作為異常晶圓的回收用，並將其他的匣盒CT使用來作為正常之重合晶圓WT的收納用。
在搬入搬出站2，係設置有與匣盒載置台10鄰接的晶圓搬送部20。在晶圓搬送部20，係設置有可在往X方向延伸之搬送路徑21上移動自如的晶圓搬送裝置22。晶圓搬送裝置22，係亦可在垂直方向及垂直軸(θ方向)移動自如，且可在各匣盒載置板11上的匣盒CU、CL、CT與後述之處理站3之第3處理區塊G3的移轉裝置50、51之間，搬送晶圓WU、WL、重合晶圓WT。
在處理站3，係設置有具備了各種裝置之複數個例如3個處理區塊G1、G2、G3。例如在處理站3之正面側(圖1之X方向負方向側)，係設置有第1處理區塊 G1，在處理站3之背面側(圖1之X方向正方向側)，係設置有第2處理區塊G2。又，在處理站3之搬入搬出站2側(圖1之Y方向負方向側)，係設置有第3處理區塊G3。
例如在第1處理區塊G1，係配置有將晶圓WU、WL之表面WU1、WL1進行改質的表面改質裝置30。在表面改質裝置30中，係例如在減壓環境下，作為處理氣體的氧氣與氮氣被激發而電漿化、離子化。對表面WU1、WL1照射該氧離子與氮離子，使表面WU1、WL1被電漿處理而改質。
例如在第2處理區塊G2，係藉由例如純水使晶圓WU、WL的表面WU1、WL1親水化，並且洗淨該表面WU1、WL1的表面親水化裝置40、接合晶圓WU、WL的接合裝置41，係從搬入搬出站2側以該順序在水平方向的Y方向上並排配置。
在表面親水化裝置40中，係一邊使保持於例如旋轉夾盤的晶圓WU、WL旋轉，一邊對該晶圓WU、WL上供給純水。如此一來，所供給的純水會在晶圓WU、WL的表面WU1、WL1上擴散，而表面WU1、WL1被親水化。另外，關於接合裝置41之構成，係如後述。
例如在第3處理區塊G3中，係如圖2所示，晶圓WU、WL、重合晶圓WT之移轉裝置50、51，係從下方依序設置成2段。
如圖1所示，在第1處理區塊G1~第3處理 區塊G3所包圍的區域，係形成有晶圓搬送區域60。在晶圓搬送區域60，係配置有例如晶圓搬送裝置61。
晶圓搬送裝置61，係例如具有在垂直方向、水平方向(Y方向、X方向)及繞垂直軸移動自如的搬送臂。晶圓搬送裝置61，係可在晶圓搬送區域60內移動，而將晶圓WU、WL、重合晶圓WT搬送至周圍之第1處理區塊G1、第2處理區塊G2及第3處理區塊G3內的預定裝置。
在上述之接合系統1，係如圖1所示設置有控制部70。控制部70，係例如為電腦，具有程式儲存部(未圖示)。在程式儲存部，係儲存有控制接合系統1之晶圓WU、WL、重合晶圓WT之處理的程式。又，在程式儲存部中，亦儲存有用於控制上述之各種處理裝置或搬送裝置等之驅動系統的動作而使接合系統1之後述之晶圓接合處理實現的程式。此外，前述程式，係記錄於例如電腦可讀取之硬碟(HD)、軟碟片(FD)、光碟(CD)、磁光碟(MO)、記憶卡等之電腦可讀取之記憶媒體H者，亦可為由其記憶媒體H安裝於控制部70者。
接下來，說明上述之接合裝置41的構成。接合裝置41，係如圖4所示，具有可密閉內部的處理容器100。在處理容器100之晶圓搬送區域60側的側面，係形成有晶圓WU、WL、重合晶圓WT之搬入搬出口101，在該搬入搬出口101，係設置有開關閘門102。
處理容器100之內部，係藉由內壁103區隔 成搬送區域T1與處理區域T2。上述之搬入搬出口101，係形成於搬送區域T1中之處理容器100的側面。又，在內壁103，亦形成有晶圓WU、WL、重合晶圓WT的搬入搬出口104。
在搬送區域T1的X方向正方向側，係設置有用於暫時載置晶圓WU、WL、重合晶圓WT的移轉裝置110。移轉裝置110，係形成為例如2段，可同時載置晶圓WU、WL、重合晶圓WT之任2枚。
在搬送區域T1，係設置有晶圓搬送機構111。晶圓搬送機構111，係如圖4及圖5所示，例如具有在垂直方向、水平方向(Y方向、X方向)及繞垂直軸移動自如的搬送臂。且，晶圓搬送機構111，係可在搬送區域T1內、或是在搬送區域T1與處理區域T2之間搬送晶圓WU、WL、重合晶圓WT。
在搬送區域T1的X方向負方向側，係設置有位置調節機構120，該位置調節機構，係調節晶圓WU、WL之水平方向的朝向。位置調節機構120，係如圖6所示，具有：基座121；保持部122，以銷夾頭方式保持晶圓WU、WL且使其旋轉；及檢測部123，檢測晶圓WU、WL之槽口部的位置。另外，由於保持部122之銷夾頭方式，係與後述之上夾頭140與下夾頭141的銷夾頭方式相同，故省略說明。且，在位置調節機構120中，係一邊使保持於保持部122的晶圓WU、WL旋轉，一邊以檢測部123檢測晶圓WU、WL之槽口部的位置，藉此，調節該槽 口部之位置，並調節晶圓WU、WL之水平方向的朝向。
又，在搬送區域T1，係如圖4及圖5，設置有使上晶圓WU的表背面反轉的反轉機構130。反轉機構130，係如圖7~圖9所示，具有保持上晶圓WU的保持臂131。保持臂131，係往水平方向(圖7及圖8中之Y方向)延伸。又，在保持臂131中，係例如於4處設置有保持上晶圓WU的保持構件132。保持構件132，係如圖10所示，構成為可相對於保持臂131在水平方向上移動。又，在保持構件132的側面，係形成有用於保持上晶圓WU之外周部的缺口133。且，該些保持構件132，係可夾住並保持上晶圓WU。
保持臂131，係如圖7~圖9所示，被具備了例如馬達等的第1驅動部134予以支持。藉由該第1驅動部134，保持臂131，係可繞水平軸轉動自如。又，保持臂131，係以第1驅動部134為中心轉動自如，並且可在水平方向(圖7以及圖8中的Y方向)移動自如。在第1驅動部134的下方，係設置有具備了例如馬達等的第2驅動部135。藉由該第2驅動部135，第1驅動部134，係可沿著往垂直方向延伸的支撐柱136而在垂直方向上移動。如此一來，藉由第1驅動部134與第2驅動部135，被保持於保持構件132的上晶圓WU，係可繞水平軸轉動，並且可在垂直方向及水平方向移動。又，被保持於保持構件132的上晶圓WU，係以第1驅動部134為中心轉動，可從位置調節機構120在與後述之上夾頭140之間移 動。
在處理區域T2，係如圖4及圖5所示，設置有以下面吸附保持上晶圓WU之作為第1保持部的上夾頭140與以上面載置而吸附保持下晶圓WL之作為第2保持部的下夾頭141。下夾頭141，係構成為設置於上夾頭140的下方，可與上夾頭140對向配置。亦即，保持於上夾頭140的上晶圓WU與保持於下夾頭141的下晶圓WL，係可對向配置。
如圖4、圖5及圖11所示，上夾頭140，係被設置於該上夾頭140之上方的上夾頭支撐部150予以支撐。上夾頭支撐部150，係設置於處理容器100的頂棚面。亦即，上夾頭140，係經由上夾頭支撐部150，被固定而設置於處理容器100。
在上夾頭支撐部150，係設置有對保持於下夾頭141之下晶圓WL的表面WL1進行拍攝的上部攝像部151。亦即，上部攝像部151，係設置為與上夾頭140鄰接。在上部攝像部151，係使用例如CCD攝像機。
如圖4、圖5及圖11所示，下夾頭141，係被設置於該下夾頭141之下方的第1下夾頭移動部160予以支撐。第1下夾頭移動部160，係如後述構成為使下夾頭141往水平方向(Y方向)移動。又，第1下夾頭移動部160，係構成為可使下夾頭141在垂直方向移動自如且繞垂直軸旋轉。
在第1下夾頭移動部160，係設置有對保持於 上夾頭140之上晶圓WU的表面WU1進行拍攝的下部攝像部161。亦即，下部攝像部161，係設置為與下夾頭141鄰接。在下部攝像部161，係使用例如CCD攝像機。
如圖4、圖5及圖11所示，第1下夾頭移動部160，係被安裝在設置於該第1下夾頭移動部160的下面側，且往水平方向(Y方向)延伸的一對導軌162、162。且，第1下夾頭移動部160，係構成為沿著導軌162移動自如。
一對導軌162、162，係配設於第2下夾頭移動部163。第2下夾頭移動部163，係被安裝在設置於該第2下夾頭移動部163的下面側，且往水平方向(X方向)延伸的一對導軌164、164。且，第2下夾頭移動部163，係構成為沿著導軌164移動自如，亦即構成為使下夾頭141往水平方向(X方向)移動。另外，一對導軌164、164，係配設於載置台165上，該載置台165，係設置於處理容器100的底面。
接下來，說明接合裝置41之上夾頭140與下夾頭141的詳細構成。
在上夾頭140中，係如圖12及圖13所示，採用銷夾頭方式。上夾頭140，係具有本體部170，該本體部170，係具有在俯視下至少比上晶圓WU大的直徑。在本體部170的下面，係設置有與上晶圓WU之背面WU2接觸的複數個支銷171。支銷171，係直徑尺寸例如為0.1mm~1mm，高度例如為數十μm~數百μm。複數個支銷 171，係以例如2mm的間隔平均配置。又，在本體部170的下面，支撐部172，係以環狀的方式被設置於複數個支銷171的外側。支撐部172，係以至少支撐上晶圓WU之背面WU2之外緣部的方式，來支撐該背面WU2的外周部。另外，在本實施形態中，上晶圓WU的外周部，係指例如距離上晶圓WU之外緣部5mm的部分。
又，在本體部170的下面，係在支撐部172的內側設置有隔壁部173。隔壁部173，係以與支撐部172同心圓狀的方式設置成環狀。且，在支撐部172之內側的區域174(以下有時稱為吸引區域174)，係被區隔成隔壁部173之內側的第1吸引區域174a與隔壁部173之外側的第2吸引區域174b。
在本體部170的下面，係在第1吸引區域174a中，形成有用於對上晶圓WU進行抽真空的第1吸引口175a。第1吸引口175a，係例如在第1吸引區域174a形成2處。在第1吸引口175a，係連接有被設置於本體部170之內部的第1吸引管176a。且，在第1吸引管176a，係經由連接管與第1真空泵177a連接。
又，在本體部170的下面，係在第2吸引區域174b中，形成有用於對上晶圓WU進行抽真空的第2吸引口175b。第2吸引口175b，係例如在第2吸引區域174b形成2處。在第2吸引口175b，係連接有被設置於本體部170之內部的第2吸引管176b。且，在第2吸引管176b，係經由連接管與第2真空泵177b連接。
且，分別從吸引口175a、175b對被上晶圓WU、本體部170及支撐部172所包圍而形成的吸引區域174a、174b進行抽真空，使吸引區域174a、174b減壓。此時，由於吸引區域174a、174b之外部的環境為大氣壓，故上晶圓WU被大氣壓以僅所減壓的量推壓至吸引區域174a、174b側，上晶圓WU便被吸附保持於上夾頭140。又，上夾頭140，係構成為可分別在第1吸引區域174a與第2吸引區域174b，對上晶圓WU進行抽真空。
又，因支撐部172支撐上晶圓WU之背面WU2的外緣部，故上晶圓WU會被適當地抽真空至其外周部。因此，上晶圓WU之全面會被吸附保持於在上夾頭140，而可縮小該上晶圓WU之平面度，使上晶圓WU平坦。
而且，因為複數個支銷171的高度為均等，故可更縮小上夾頭140之下面的平面度。如此一來，可使上夾頭140的下面平坦(縮小下面之平面度)，而抑制保持於上夾頭140之上晶圓WU之垂直方向的歪斜。
又，因為上晶圓WU之背面WU2係被支撐於複數個支銷171，故當上夾頭140對上晶圓WU的抽真空解除時，該上晶圓WU會變得容易從上夾頭140剝離。
在上夾頭140中，在本體部170的中心部，係形成有貫通孔178，該貫通孔178，係在厚度方向上貫通該本體部170。該本體部170的中心部，係與被吸附保持於上夾頭140之上晶圓WU的中心部相對應。且，後述之推動構件180中之致動器部181的前端部，係插通於貫 通孔178。
在上夾頭140的上面，係設置有推壓上晶圓WU之中心部的推動構件180。推動構件180，係具有致動器部181與汽缸部182。
因為致動器部181係藉由從電空調整器(未圖示)供給的空氣而對一定的方向產生一定的壓力，故可不受限於壓力之作用點的位置，使該壓力固定地產生。且，藉由來自電空調整器的空氣，致動器部181可抵接於上晶圓WU的中心部而控制施加於該上晶圓WU之中心部的推壓荷重。又，致動器部181的前端部，係藉由來自電空調整器的空氣，插通貫通孔178而在垂直方向升降自如。
致動器部181，係被支撐於汽缸部182。汽缸部182，係可藉由內藏有例如馬達的驅動部而使致動器部181在垂直方向移動自如。
如上述，推動構件180，係藉由致動器部181進行推壓荷重之控制，藉由汽缸部182進行致動器部181之移動的控制。且，推動構件180，係可在後述之晶圓WU、WL接合時，使上晶圓WU的中心部與下晶圓WL的中心部抵接而推壓。
在下夾頭141中，係如圖12及圖14所示，與上夾頭140相同地採用銷夾頭方式。下夾頭141，係具有本體部190，該本體部190，係具有在俯視下至少比下晶圓WL大的直徑。在本體部190的上面，係設置有與下 晶圓WL之背面WL2接觸的複數個支銷191。支銷191，係直徑尺寸例如為0.1mm~1mm，高度例如為數十μm~數百μm。複數個支銷191，係以例如0.5mm~2mm的間隔平均配置。又，在本體部190的上面，支撐部192，係以環狀的方式被設置於複數個支銷191的外側。支撐部192，係以至少支撐下晶圓WL之背面WL2之外緣部的方式，來支撐該背面WL2的外周部。另外，在本實施形態中，下晶圓WL的外周部，係指例如距離下晶圓WL之外緣部5mm的部分。
在本體部190的上面，係在支撐部192之內側的區域193(以下有時稱為吸引區域193)中，形成有複數個用於對下晶圓WL進行抽真空的吸引口194。在吸引口194，係連接有被設置於本體部190之內部的吸引管195。吸引管195，係設置有例如2根。且，在吸引管195，係連接有真空泵196。
且，從吸引口194對被下晶圓WL、本體部190及支撐部192所包圍而形成的吸引區域193進行抽真空，使吸引區域193減壓。此時，由於吸引區域193之外部的環境為大氣壓，故下晶圓WL被大氣壓以僅所減壓的量推壓至吸引區域193側，下晶圓WL便被吸附保持於下夾頭141。
在此，詳細說明本體部190之支撐部192的位置。例如作為比較例，如圖15所示，在支撐部192A被配置於比下晶圓WL之背面WL2的外緣部更往內側時，吸 引區域193A亦成為比下晶圓WL之背面WL2的外緣部更往內側的區域。在該情況下，作為發明者們深入研究的結果，已知在以下夾頭141吸附保持下晶圓WL時，以支撐部192A為起點，下晶圓WL的外周部會往垂直上方翹曲。
對此，在本實施形態中，係如圖16所示，因為支撐部192支撐下晶圓WL之背面WL2的外緣部，故下晶圓WL會被適當地抽真空直至其外周部。因此，下晶圓WL之全面會被吸附保持於在下夾頭141，而可縮小該下晶圓WL之平面度，使下晶圓WL平坦。
而且，因為複數個支銷191的高度為均等，故可更縮小下夾頭141之上面的平面度。因此，亦可更縮小被保持於該下夾頭141之下晶圓WL的平面度，且可抑制下晶圓WL之垂直方向的歪斜。
另外，在圖16所示的例子中，支撐部192之外緣部的位置與下晶圓WL之外緣部的位置雖為一致，但支撐部192係支撐下晶圓WL之背面WL2的外緣部即可，例如圖17所示，支撐部192，係亦可被設置直至該背面WL2之外緣部的外側。
接下來，說明支撐部192之大小。圖16所示之支撐部192的寬度L，係在下夾頭141對下晶圓WL之外周部進行抽真空時，在支撐該下晶圓WL之外周部的限度中，儘可能較小地予以決定。亦即，儘可能地縮小相對於下晶圓WL之外周部之支撐部192的接觸面積。具體而 言，支撐部192之寬度L，係例如為0.25mm。在該情況下，可抑制微粒存在於支撐部192的上面上，而可抑制下晶圓WL之垂直方向的歪斜。
另外，因為下晶圓WL之背面WL2係被支撐於複數個支銷191，故當下夾頭141對下晶圓WL的抽真空解除時，該下晶圓WL會變得容易從下夾頭141剝離。
在下夾頭141中，在本體部190的中心部附近，係形成有貫通孔197，例如3處，該貫通孔197，係在厚度方向上貫通該本體部190。且，設置於第1下夾頭移動部160之下方的升降銷，係插通於貫通孔197。
在本體部190的外周部，係設置有導引構件198，該導引構件198，係防止晶圓WU、WL、重合晶圓WT從下夾頭141飛出或滑落。導引構件198，係在本體部190的外周部以等間隔的方式設置於複數個地方，例如4處。
另外，接合裝置41之各部的動作，係藉由上述的控制部70予以控制。
接下來，說明使用如上述所構成之接合系統1而進行之晶圓WU、WL的接合處理方法。圖18，係表示該晶圓接合處理之主要工程之例子的流程圖。
首先，收納了複數枚上晶圓WU的匣盒CU、收納了複數枚下晶圓WL的匣盒CL及空的匣盒CT，係被載置於搬入搬出站2之預定的匣盒載置板11。然後，藉由晶圓搬送裝置22取出匣盒CU內的上晶圓WU，且搬送 至處理站3之第3處理區塊G3的移轉裝置50。
接下來，晶圓WU，係藉由晶圓搬送裝置61，被搬送至第1處理區塊G1的表面改質裝置30。在表面改質裝置30中，係在預定的減壓環境下，作為處理氣體的氧氣與氮氣被激發而電漿化、離子化。對上晶圓WU的表面WU1照射該氧離子與氮離子，而該表面WU1被電漿處理。且，上晶圓WU的表面WU1被改質(圖18的工程S1)。
接下來，上晶圓WU，係藉由晶圓搬送裝置61，被搬送至第2處理區塊G2的表面親水化裝置40。在表面親水化裝置40中，係一邊使保持於旋轉夾盤的上晶圓WU旋轉，一邊對該上晶圓WU上供給純水。如此一來，所供給的純水會在上晶圓WU的表面WU1上擴散，在表面改質裝置30中經過改質之上晶圓WU的表面WU1會附著羥基(矽醇基)，使該表面WU1親水化。又，藉由該純水洗淨上晶圓WU的表面WU1(圖18之工程S2)。
接下來，上晶圓WU，係藉由晶圓搬送裝置61，被搬送至第2處理區塊G2的接合裝置41。被搬入至接合裝置41的上晶圓WU，係經由移轉裝置110，藉由晶圓搬送機構111被搬送至位置調節機構120。且，藉由位置調節機構120來調節上晶圓WU之水平方向的朝向(圖18的工程S3)。
之後，上晶圓WU，係從位置調節機構120被收授至反轉機構130的保持臂131。接著，在搬送區域T1 中，藉由使保持臂131反轉的方式，使上晶圓WU的表背面反轉(圖18的工程S4)。亦即，上晶圓WU的表面WU1係面向下方。
之後，反轉機構130的保持臂131，係以第1驅動部134為中心轉動，往上夾頭140的下方移動。且，上晶圓WU，係從反轉機構130被收授至上夾頭140。上晶圓WU，係其背面WU2被吸附保持於上夾頭140(圖18的工程S5)。具體而言，使真空泵177a、177b作動，分別從吸引口175a、175b對吸引區域174a、174b進行抽真空，使上晶圓WU被吸附保持於上夾頭140。
在對上晶圓WU進行上述之工程S1~S5之處理的期間，在接續於該上晶圓WU後緊接著進行下晶圓WL的處理。首先，藉由晶圓搬送裝置22取出匣盒CL內的下晶圓WL，而搬送至處理站3之移轉裝置50。
接下來，下晶圓WL，係藉由晶圓搬送裝置61被搬送至表面改質裝置30，下晶圓WL的表面WL1被改質(圖18之工程S6)。另外，在工程S6中之下晶圓WL之表面WL1的改質，係與上述的工程S1相同。
接下來，下晶圓WL，係藉由晶圓搬送裝置61被搬送至表面親水化裝置40，下晶圓WL的表面WL1被親水化的同時該表面WL1被洗淨(圖18之工程S7)。另外，在工程S7中之下晶圓WL之表面WL1的親水化及洗淨，係與上述的工程S2相同。
然後，下晶圓WL，係藉由晶圓搬送裝置61 被搬送至接合裝置41。被搬入至接合裝置41的下晶圓WL，係經由移轉裝置110，藉由晶圓搬送機構111被搬送至位置調節機構120。且，藉由位置調節機構120來調節下晶圓WL之水平方向的朝向(圖18的工程S8)。
接下來，下晶圓WL，係藉由晶圓搬送裝置111被搬送至下夾頭141，其背面WL2被吸附保持於下夾頭141(圖18之工程S9)。具體而言，使真空泵196作動，從吸引口194對吸引區域193進行抽真空，使下晶圓WL被吸附保持於下夾頭141。
接下來，如圖19所示，進行上部攝像部151與下部攝像部161之水平方向位置的調節。具體而言，以使下部攝像部161位於上部攝像部151之大致下方的方式，藉由第1下夾頭移動部160與第2下夾頭移動部163，使下夾頭141往水平方向(X方向及Y方向)移動。且，以上部攝像部151與下部攝像部161來確認共通的靶材T，以使上部攝像部151與下部攝像部161之水平方向位置一致的方式，來調節下部攝像部161的水平方向位置。此時，因為上部攝像部151係被固定於處理容器100，故僅使下部攝像部161移動即可，從而可適當地調節上部攝像部151與下部攝像部161的水平方向位置。
接下來，如圖20所示，藉由第1下夾頭移動部160，使下夾頭141往垂直上方移動後，進行上夾頭140與下夾頭141之水平方向位置的調節，且進行保持於該上夾頭140之上晶圓WU與保持於下夾頭141之下晶圓 WL之水平方向位置的調節。
另外，在上晶圓WU的表面WU1，係形成有事先決定的複數個例如3點基準點A1~A3，相同地，在下晶圓WL的表面WL1，係形成有事先決定的複數個例如3點基準點B1~B3。基準點A1、A3與B1、B3，係分別為晶圓WU、WL之外周部的基準點，基準點A2與B2，係分別為晶圓WU、WL之中心部的基準點。另外，作為該些基準點A1~A3、B1~B3，係分別使用例如形成於晶圓WL、WU上的預定圖案。
如圖20及圖21所示，藉由第1下夾頭移動部160與第2下夾頭移動部163，使下夾頭141往水平方向(X方向及Y方向)移動，使用上部攝像部151對下晶圓WL之表面WL1的基準點B1~B3依序進行拍攝。相同地，使用下部攝像部161對上晶圓WU之表面WU1的基準點A1~A3依序進行拍攝。所拍攝的圖像，係被輸出至控制部70。在控制部70中，係根據上部攝像部151所拍攝的圖像與下部攝像部161所拍攝的圖像，藉由第1下夾頭移動部160與第2下夾頭移動部163，使下夾頭141往上晶圓WU之基準點A1~A3與下晶圓WL之基準點B1~B3分別一致的位置移動。如此一來，上晶圓WU與下晶圓WL之水平方向位置會被予以調節(圖18的工程S10)。此時，由於上夾頭140係被固定於處理容器100，故僅使下夾頭141移動即可，從而可適當地調節上夾頭140與下夾頭141的水平方向位置，且可適當地調節上晶圓WU與下 晶圓WL的水平方向位置。
然後，如圖22所示，藉由第1下夾頭移動部160，使下夾頭141往垂直上方移動，進行上夾頭140與下夾頭141之垂直方向位置的調節，且進行保持於該上夾頭140之上晶圓WU與保持於下夾頭141之下晶圓WL之垂直方向位置的調節(圖18之工程S11)。此時，下晶圓WL的表面WL1與上晶圓WU的表面WU1之間的間隔，係預定距離例如為50μm~200μm。
接下來，進行保持於上夾頭140之上晶圓WU與保持於下夾頭141之下晶圓WL的接合處理。
首先，如圖23所示，藉由推動構件180之汽缸部182，使致動器部181下降。如此一來，伴隨著此致動器部181之下降，上晶圓WU之中心部會被推壓而下降。此時，藉由從電空調整器供給的空氣，預定的推壓荷重例如200g~250g被施加至致動器部181。且，藉由推動構件180，使上晶圓WU的中心部與下晶圓WL的中心部抵接而進行推壓(圖18的工程S12)。此時，使第1真空泵177a之作動停止，使來自第1吸引區域174a之第1吸引管176a之上晶圓WU的抽真空停止，並且使第2真空泵177b維持作動，從第2吸引口175b對第2吸引區域174b進行抽真空。且，在以推動構件180推壓上晶圓WU的中心部時，亦可藉由上夾頭140來保持上晶圓WU的外周部。
如此一來，在被推壓之上晶圓WU的中心部與 下晶圓WL的中心部之間，開始進行接合(圖23中的粗線部分)。亦即，由於上晶圓WU的表面WU1與下晶圓WL的表面WL1，係分別在工程S1、S6中被改質，故首先，在表面WU1、WL1之間產生凡得瓦爾力(分子間力)，該表面WU1、WL1彼此接合。而且，由於上晶圓WU的表面WU1與下晶圓WL的表面WL1，係分別在工程S2、S7中親水化，故表面WU1、WL1之間的親水基互相氫鍵結(分子間力)，該表面WU1、WL1彼此堅固地接合。
然後，如圖24所示，在藉由推動構件180來推壓上晶圓WU之中心部與下晶圓WL之中心部的狀態下，停止第2真空泵177b之作動，停止來自第2吸引區域174b之第2吸引管176b之上晶圓WU的抽真空。如此一來，上晶圓WU會落到下晶圓WL上。此時，因為上晶圓WU之背面WU2係被支撐於複數個支銷171，故當上夾頭140對上晶圓WU的抽真空解除時，該上晶圓WU會變得容易從上夾頭140剝離。且，從上晶圓WU的中心部朝向外周部，使上晶圓WU之抽真空停止，上晶圓WU依序落到下晶圓WL上與其抵接，上述之表面WU1、WL1之間的凡得瓦爾力與氫鍵結所形成的接合依序擴大。如此一來，如圖25所示，上晶圓WU的表面WU1與下晶圓WL的表面WL1全面抵接，上晶圓WU與下晶圓WL互相接合(圖18的工程S13)。
在該工程S13中，例如上述之圖15所示，在下晶圓WL的外周部為沿著垂直上方時，上晶圓WU之外 周部與下晶圓WL之外周部的距離變小。如此一來，在上晶圓WU落到下晶圓WL上時，有下述情形：其外周部，係在無法完全將晶圓WU、WL之間的空氣逐出而使其流出之前，上晶圓WU會抵接於下晶圓WL。在該情況下，有在被接合的重合晶圓WT上產生孔隙之虞。
該觀點，在本實施形態中，如上述的圖16所示，下晶圓WL全面被下夾頭141吸附保持，直至下晶圓WL其外周部成為平坦。而且，在上夾頭140中亦吸附保持上晶圓WU全面，直至上晶圓WU其外周部成為平坦。因此，可使晶圓WU、WL之間的空氣流出至外部，而抑制孔隙產生於重合晶圓WT。
然後，如圖26所示，使推動構件180之致動器部181上升至上夾頭140。又，使真空泵196的作動停止，使吸引區域193之下晶圓WL的抽真空停止，進而使下夾頭141對下晶圓WL的吸附保持停止。此時，由於下晶圓WL的背面WL2係被複數個支銷191予以支持，故當下夾頭141對下晶圓WL的抽真空解除時，該下晶圓WL會變得容易從下夾頭141剝離。
上晶圓WU與下晶圓WL接合而成的重合晶圓WT，係藉由晶圓搬送裝置61被搬送至移轉裝置51，之後藉由搬入搬出站2的晶圓搬送裝置22被搬送至預定之匣盒載置板11的匣盒CT。如此一來，一連串之晶圓WU、WL的接合處理便結束。
根據上述的實施形態，在下夾頭141中，當 下夾頭141對下晶圓WL之外周部進行抽真空時，在支撐該下晶圓WL之外周部的限度中，儘可能地縮小相對於下晶圓WL之支撐部192的接觸面積。可抑制微粒存在於支撐部192的上面上，而可抑制下晶圓WL之垂直方向的歪斜。
又，由於下夾頭141係對下晶圓WL全面進行抽真空，亦即下夾頭141係下晶圓WL的外周部也適當地進行抽真空，故可直至下晶圓WL為止設成為平坦。而且，在上夾頭140中亦吸附保持有上晶圓WU全面，直至上晶圓WU其外周部成為平坦。因此，可使晶圓WU、WL之間的空氣流出至外部，而抑制孔隙產生於重合晶圓WT。
如上述，根據本實施形態，可一邊抑制重合基板WT之垂直方向的歪斜，一邊抑制重合基板WT之孔隙的產生而適當地進行晶圓WU、WL彼此之接合處理。
又，由於本實施形態的接合系統1，係除了接合裝置41外，亦具備有將晶圓WU、WL之表面WU1、WL1進行改質的表面改質裝置30與將表面WU1、WL1進行親水化並且將該表面WU1、WL1洗淨的表面親水化裝置40，故可在一系統內效率良好地進行晶圓WU、WL的接合。因此，可更使晶圓接合處理的生產率提升。
接下來，說明上述之實施形態之接合裝置41中之下夾頭141的其他實施形態。
如圖27所示，下夾頭141之支撐部192，係 亦可具有彈性。在支撐部192中，係使用硬度為20度以下的材料例如矽海綿(silicone sponge)或PTFE橡膠為較佳。在該情況下，即使在支撐部192上存在有微粒P，亦在下夾頭141對下晶圓WL進行抽真空時，支撐部192會變形而微粒P會埋沒至該支撐部192內。因此，可使下晶圓WL的外周部平坦，且可抑制下晶圓WL之垂直方向的歪斜。
又，如圖28所示，在下夾頭141的本體部190上，與支撐部192鄰接之設置於外周區域E之支銷191e的間隔，係亦可比設置於該外周區域E之內側之支銷191的間隔小。具體而言，支銷191的間隔，係1mm，相對於此，支銷191e的間隔，係0.75mm。例如圖29所示，在支撐部192與鄰接於該支撐部192之支銷191的間隔為較大的情況下，在下夾頭141對下晶圓WL的外周部進行抽真空時，有該下晶圓WL的外周部往垂直下方歪斜之虞。因此，如圖30所示，縮小外周區域E中之支銷191e的間隔，藉此可抑制該下晶圓WL之外周部之垂直方向的歪斜，且可使下晶圓WL的外周部平坦。
又，如圖31及圖32所示，設置於下夾頭141之本體部190之中央部之區域(以下稱為中央區域C)之支銷191c的間隔，係亦可比設置於該中央區域C之外側之支銷191的間隔小。具體而言，支銷191的間隔，係1.4mm，相對於此，支銷191c的間隔，係0.75mm。如上述，在晶圓WU、WL之接合處理中的工程S12，係藉由推 動構件180，予以推壓上晶圓WU的中心部與下晶圓WL的中心部。如此一來，因該推壓荷重，而有下晶圓WL的中央部往垂直下方歪斜之虞。因此，如圖33所示，縮小中央區域C中之支銷191c的間隔，藉此可抑制該下晶圓WL之中央部之垂直方向的歪斜，且可使下晶圓WL平坦。
而且，在上述實施形態中，如圖34所示，亦可將中央區域C區隔成複數個區域，而在所區隔的每一區域上改變支銷191c的間隔。具體而言，中央區域C，係例如被區隔為：圓形狀的第1中央區域C1；及第2中央區域C2，在該第1中央區域C1的外側，以與第1中央區域C1同心圓狀的方式設置成環狀。且，第1中央區域C1之支銷191c的間隔，係比第2中央區域C2之支銷191c的間隔小。而且，第2中央區域C2之支銷191c的間隔，係比中央區域C之外側之支銷191的間隔小。如此一來，從內側區域朝向外側區域，階段性地增加支銷191c(支銷191)的間隔，藉此可使支撐於下夾頭141之下晶圓WL的接觸面積平穩地變動，且可更使下晶圓WL平坦。另外，區隔中央區域C的個數並不限定於本實施形態，可任意設定。區隔之個數較多者，係可更顯著地享受到上述效果。
又，如圖35所示，下夾頭141，係亦可具有調節被保持於該下夾頭141之下晶圓WL之溫度的溫度調整機構200。溫度調整機構200，係內藏於例如本體部190。又，在溫度調整機構200中，係使用例如加熱器。 在該情況下，藉由溫度調整機構200將下晶圓WL加熱至預定溫度，藉此，在進行上述之工程S13時，可消滅晶圓WU、WL之間的空氣。因此，可更確實地抑制重合晶圓WT之孔隙的產生。
又，在下夾頭141中，支銷191之前端部的表面，係亦可施加粗糙加工。亦即，與下晶圓WL之背面WL2接觸之支銷191的表面，亦可被粗糙加工。在該情況下，即使微粒附著於例如下晶圓WL之背面WL2，該微粒亦不會附著於被施加了粗糙加工之支銷191的表面。因此，在對以後的下晶圓WL進行接合處理時，係不受上述微粒的影響，因而可適當地進行接合處理。另外，已知支銷191之表面粗糙度雖可任意進行設定，但當將例如算術平均粗糙度Ra設成為0.01~0.1時，即可享受上述效果。
在上述實施形態的下夾頭141中，由於抽真空直至下晶圓WL的外周部，故設置了支撐下晶圓WL之外緣部的環狀支撐部192(有時環封該構成)，但對下晶圓WL的外周部進行抽真空的構成並不限定於此。
例如圖36所示，亦可使用所謂的靜壓密封，抽真空直至下晶圓WL的外周部。具體而言，本體部190上的支銷191，係被設置直至下晶圓WL的外周部。且，藉由真空泵196調節吸引壓力，抽真空直至下晶圓WL的外周部。另外，在本實施形態中，與下晶圓WL之外周部對應之位置的支銷191，係構成本發明中的支撐部(其他支銷)。該情況下，可更縮小相對於下晶圓WL之外周部 之支撐部(支銷191)的接觸面積。因此，可更抑制微粒存在於支撐部上，而可更確實地抑制下晶圓WL之垂直方向的歪斜。
又，在上述實施形態中，如圖37所示，下夾頭141，係亦可具有突出部210。突出部210，係在本體部190上，以環狀的方式設置於與下晶圓WL之外周部對應的位置。另外，突出部210，係設置為高度比支銷191低。且，與下晶圓WL之外周部對應之位置的支銷191，係配置於突出部210上。
另外，在本實施形態中，突出部210之外緣部的位置，雖係與下晶圓WL之外緣部的位置一致，但突出部210係亦可被設置直至該下晶圓WL之外緣部的外側。又，突出部210之內緣部的位置並不特別限定。
在該情況下，當下夾頭141對下晶圓WL進行抽真空時，可將設置有突出部210之第1吸引區域193a中的流速設成為比未設置有突出部210之第2吸引區域193b中的流速還大。如此一來，由於可由中央部以強勁的力道對下晶圓WL的外周部進行抽真空，故可縮小真空泵196所致之吸引壓力。因此，可效率良好地進行晶圓WU、WL之接合處理。
另外，如本實施形態般，在下夾頭141採用了靜壓密封方式的情況下，亦如環封方式之圖31~圖34所示，亦可將設置於中央區域C之支銷191c的間隔設成為比設置於該中央區域C之外側之支銷191的間隔還小。 又，如圖35所示，亦可在下夾頭141設置溫度調整機構200。而且，支銷191之前端部的表面，係亦可施加粗糙加工。
又，雖表示上述圖27~圖37而說明了下夾頭141之變形例，但該變形例亦可應用於上夾頭140。
在上述之實施形態的接合裝置41中，雖係將上夾頭140固定於處理容器100，且使下夾頭141往水平方向及垂直方向移動，但亦可相反地使上夾頭140往水平方向及垂直方向移動，且將下夾頭141固定於處理容器100。但是，由於使上夾頭140移動者，係移動機構會變得比較複雜，故如上述實施形態般，將上夾頭140固定於處理容器100者為較佳。
在上述之實施形態的接合系統1中，在以接合裝置41接合了晶圓WU、WL之後，亦可進一步以預定溫度加熱(退火處理)被接合的重合晶圓WT。以對重合晶圓WT施加加熱處理的方式，可更堅固地使接合界面結合。
以上，雖一邊參閱附加圖面一邊說明了本發明之適當的實施形態，但本發明不限定於該例。只要是所屬技術領域中具有通常知識者，可於申請專利範圍所記載之思想範圍內，想到各種變形例或修正例係屬顯見，且了解到關於該等當然亦屬於本發明之技術範圍者。本發明，係不限於該例，可採用各種態樣者。本發明，係亦可適用於基板為晶圓以外的FPD(平板顯示器)、光罩用之掩模 原版(Mask Reticle)等其他基板的情形。
140‧‧‧上夾頭
141‧‧‧下夾頭
170‧‧‧本體部
171‧‧‧支銷
172‧‧‧支撐部
173‧‧‧隔壁部
174a‧‧‧第1吸引區域
174b‧‧‧第2吸引區域
175a‧‧‧吸引口
175b‧‧‧吸引口
176a‧‧‧第1吸引管
176b‧‧‧第2吸引管
177a‧‧‧第1真空泵
177b‧‧‧第2真空泵
178‧‧‧貫通孔
180‧‧‧推動構件
181‧‧‧致動器部
182‧‧‧汽缸部
190‧‧‧本體部
191‧‧‧支銷
192‧‧‧支撐部
193‧‧‧吸引區域
194‧‧‧吸引口
195‧‧‧吸引管
196‧‧‧真空泵
WL‧‧‧下晶圓
WU‧‧‧上晶圓

Claims (12)

  1. 一種接合裝置，接合基板彼此的接合裝置，其特徵係，具有：第1保持部，對第1基板進行抽真空而吸附保持於下面；及第2保持部，設置於前述第1保持部的下方，對第2基板進行抽真空而吸附保持於上面，前述第2保持部，係具有：本體部，對第2基板之全面進行抽真空；複數個支銷，設置於前述本體部上，而與第2基板的背面接觸；及支撐部，被設置於前述本體部上且前述複數個支銷的外側，具備有相對於第2基板之外周部較小的接觸面積，以便在前述第2保持部對第2基板之外周部進行抽真空時，支撐該第2基板的背面外周部。
  2. 如申請專利範圍第1項之接合裝置，其中，前述支撐部，係在前述本體部上，以環狀的方式設置於前述複數個支銷的外側，且至少支撐第2基板的背面外緣部。
  3. 如申請專利範圍第2項之接合裝置，其中，前述支撐部，係具有彈性。
  4. 如申請專利範圍第2或3項之接合裝置，其中，設置於與前述支撐部鄰接之區域之前述複數個支銷的間隔，係比設置於該區域之內側之前述複數個支銷的間隔 小。
  5. 如申請專利範圍第1項之接合裝置，其中，前述支撐部，係具有複數個與第2基板之背面外周部接觸的其他支銷。
  6. 如申請專利範圍第5項之接合裝置，其中，前述第2保持部，係在前述本體部上，以環狀的方式設置於與第2基板之外周部對應的位置，且具有高度低於前述支銷的突出部，前述複數個其他支銷，係設置於前述突出部上。
  7. 如申請專利範圍第1~3項中任一項之接合裝置，其中，設置於前述本體部之中央部之前述複數個支銷的間隔，係比設置於該中央部之外側之前述複數個支銷的間隔小。
  8. 如申請專利範圍第7項之接合裝置，其中，前述本體部的中央部，係以同心圓狀的方式區隔成複數個區域，在該本體部的中央部，從內側區域朝向外側區域，前述複數個支銷的間隔越大。
  9. 如申請專利範圍第1~3項中任一項之接合裝置，其中，前述支銷的表面，係被施加粗糙加工。
  10. 如申請專利範圍第1~3項中任一項之接合裝置，其中， 前述第2保持部，係更具有溫度調整機構，調節被保持於該第2保持部之第2基板的溫度。
  11. 如申請專利範圍第1~3項中任一項之接合裝置，其中，前述第1保持部，係具有：其他本體部，對第1基板之全面進行抽真空；複數個其他支銷，設置於前述其他本體部上，而與第1基板的背面接觸；及其他支撐部，在前述其他本體部上，以環狀的方式設置於前述複數個其他支銷的外側，且至少支撐第1基板之背面外緣部。
  12. 一種接合系統，具備了申請專利範圍第1~3項中任一項之接合裝置的接合系統，其特徵係，具備有：處理站，具備了前述接合裝置；及搬入搬出站，可分別保存複數個第1基板、第2基板或第1基板與第2基板接合而成的重合基板，且相對於前述處理站搬入搬出第1基板、第2基板或重合基板，前述處理站，係具有：表面改質裝置，將第1基板或第2基板之被接合的表面進行改質；表面親水化裝置，將在前述表面改質裝置被改質之第1基板或第2基板的表面進行親水化；及搬送裝置，用於相對於前述表面改質裝置、前述表面親水化裝置及前述接合裝置搬送第1基板、第2基板或重 合基板，前述接合裝置，係將在前述表面親水化裝置使表面經過親水化的第1基板與第2基板接合。
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