TW201909235A - 基板貼合方法、積層基板製造裝置及積層基板製造系統 - Google Patents

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Abstract

本發明係在貼合前之基板上產生變形情況下，在解除保持部之保持時，使其變形復原，並在貼合之二個基板間發生位置偏差。本發明之基板貼合方法係藉由解除保持於第一保持部之第一基板、及保持於第二保持部之第二基板的一方之保持，而貼合第一基板與第二基板，並包含依據關於第一基板及第二基板之各個變形的資訊，決定解除或維持第一基板或第二基板之保持的階段。

Description

基板貼合方法、積層基板製造裝置及積層基板製造系統
本發明係關於一種基板貼合方法、積層基板製造裝置及積層基板製造系統。
習知有在彼此相對之二個保持部分別保持有基板的狀態下進行對準後，藉由解除一方基板之保持而將二個基板彼此貼合的方法(例如，專利文獻1)。
[專利文獻1]日本特開第2015-95579號公報
因為上述方法係解除貼合時藉由保持部所保持之一方基板，所以會發生藉由解除保持使基板之變形復原，或是在貼合過程因外力而變形。貼合之二個基板間因為該變形而發生位置偏差時，無法適切接合二個基板。
本發明第一樣態提供一種基板貼合方法，係藉由解除保持於第一保持部之第一基板、及保持於第二保持部之第二基板的一方之保持，而貼合第一基板與第二基板，且包含依據關於第一基板及第二基板之各個變形的資訊，決定解除或維持第一基板或第二基板之保持的階段。
本發明第二樣態提供一種基板貼合方法，係包含以下階段：將第一基板保持於第一保持部；與第一基板相對之方式將第二基板保持於第二保持部；及藉由解除第一基板及第二基板之一方的保持，而貼合第一基板與第二基板；貼合階段解除第一基板及第二基板中，在解除保持時於貼合過程產生變形小之一方的基板，或是在貼合前產生變形小之一方基板的保持。
本發明第三樣態提供一種基板貼合方法，係藉由解除保持於第一保持部之第一基板、及保持於第二保持部之第二基板的至少一方之保持，而貼合第一基板與第二基板，且包含依據關於第一基板及第二基板之各個變形的資訊，決定將第一基板或第二基板保持於第一保持部或第二保持部的階段。
本發明第四樣態提供一種積層基板製造方法，係包含以下階段：其具有保持第一基板之第一保持部、及保持第二基板之第二保持部，藉由解除第一基板及第二基板之一方的保持而貼合第一基板與第二基板；及依據關於第一基板及第二基板之各個變形的資訊，決定解除或維持第一基板或第二基板之保持；貼合階段解除在決定階段決定解除之基板的保持。
本發明第五樣態提供一種積層基板製造裝置，係具備：第一保持部，其係保持第一基板；及第二保持部，其係保持第二基板；藉由解除第一基板及第二基板之一方的保持，而貼合第一基板與第二基板來製造積層基板，且具備決定部，其係依據關於第一基板及第二基板之各個變形的資訊，決定解除或維持第一基板或第二基板之保持。
本發明第六樣態提供一種積層基板製造裝置，係具備：第一保持部，其係保持第一基板；及第二保持部，其係與第一基板相對之方式保持第二基板；藉由解除第一基板及第二基板之一方的保持，而貼合第一基板與第二基板來 製造積層基板，且依據關於第一基板及第二基板中之變形的資訊，解除決定解除保持之一方基板的保持。
本發明第七樣態提供一種積層基板製造裝置，係具備：第一保持部，其係保持第一基板；及第二保持部，其係與第一基板相對之方式保持第二基板；藉由解除第一基板及第二基板之一方的保持，而貼合第一基板與第二基板來製造積層基板，且解除第一基板及第二基板中，解除保持時在貼合過程產生之變形小的一方基板，或是在貼合前產生之變形小的一方基板之保持。
本發明第八樣態提供一種積層基板製造裝置，係具備：第一保持部，其係保持第一基板；第二保持部，其係與第一基板相對之方式保持第二基板；及修正部，其係修正第一基板與第二基板之位置偏差；藉由解除第一基板及第二基板之一方的保持，而貼合第一基板與第二基板來製造積層基板，且解除第一基板及第二基板中，在貼合時估計之位置偏差的修正量為修正部可修正之大小的一方基板之保持。
本發明第九樣態提供一種積層基板製造系統，係具備：貼合部，其係具有：保持第一基板之第一保持部、及保持第二基板之第二保持部，藉由解除第一基板及第二基板之一方的保持，而貼合第一基板與第二基板；及決定部，其係依據關於第一基板及第二基板之各個變形的資訊，決定解除或維持第一基板或第二基板之保持；貼合部解除在決定部中決定解除之基板的保持。
上述發明內容並非列舉了本發明之全部必要的特徵者。此等特徵群之子組合亦可成為發明。
100‧‧‧積層基板製造裝置
110‧‧‧框體
120、130‧‧‧基板匣盒
140‧‧‧搬送部
150‧‧‧控制部
208、209‧‧‧矽單晶基板
210、211、213‧‧‧基板
212‧‧‧劃線
214‧‧‧凹槽
216‧‧‧電路區域
218‧‧‧對準標記
220‧‧‧基板固持器
221、222、223‧‧‧基板固持器
225、227‧‧‧保持面
230‧‧‧積層基板
300‧‧‧貼合部
310‧‧‧框體
312‧‧‧底板
316‧‧‧頂板
322‧‧‧上載台
324、334‧‧‧顯微鏡
326、336‧‧‧活化裝置
331‧‧‧X方向驅動部
332‧‧‧下載台
333‧‧‧Y方向驅動部
338‧‧‧升降驅動部
400‧‧‧固持器暫存盒
500‧‧‧預對準器
511、513‧‧‧基板
600‧‧‧貼合部
611‧‧‧基部
612‧‧‧致動器
613‧‧‧吸附部
614‧‧‧支柱
615‧‧‧泵浦
616‧‧‧閥門
622‧‧‧壓力源
632‧‧‧下載台
K‧‧‧邊界
Q‧‧‧附近區域
第一圖係積層基板製造裝置100之模式俯視圖。
第二圖係基板210之模式俯視圖。
第三圖係顯示積層基板210來製作積層基板230之步驟的流程圖。
第四圖係保持基板211之基板固持器221、與保持基板213之基板固持器223的模式剖面圖。
第五圖係貼合部300之模式剖面圖。
第六圖係貼合部300之模式剖面圖。
第七圖係貼合部300之模式剖面圖。
第八圖係貼合部300之模式剖面圖。
第九圖係貼合部300之模式剖面圖。
第十圖係顯示在具有平坦保持面之固定側用的基板固持器221上貼合基板211、213之過程的部分放大圖。
第十一圖係顯示在具有平坦保持面之固定側用的基板固持器221上貼合基板211、213之過程的部分放大圖。
第十二圖係顯示在具有平坦保持面之固定側用的基板固持器221上貼合基板211、213之過程的部分放大圖。
第十三圖係顯示因使用具有平坦保持面之固定側用的基板固持器221時產生之空氣阻力造成倍率變形而導致積層基板230位置偏差的模式圖。
第十四圖係顯示使用具有彎曲保持面之固定側用的基板固持器221修正因空氣阻力造成倍率變形時，在基板固持器221上貼合基板211、213之過程的部分放大圖。
第十五圖係顯示矽單晶基板208中之結晶各向異性與楊氏模量的關係模式。
第十六圖係顯示矽單晶基板209中之結晶各向異性與楊氏模量的關係模式。
第十七圖係顯示因解除側之基板210具有局部彎曲時產生之非線形變形造成積層基板230位置偏差的模式圖。
第十八圖係說明撓曲量測與翹曲的算出方法之圖。
第十九圖係顯示在表面形成有貼合時產生之因空氣阻力造成的倍率變形、及因結晶各向異性造成之倍率變形導致積層基板230的位置偏差量為預定之臨限值以下的方式而預先修正配置的複數個電路區域216之基板511、513的模式圖。
第二十圖係顯示貼合第十九圖所示之預先修正的基板511、513之步驟的流程圖。
第二十一圖係說明與上述暫時決定相反，而將第十九圖所示之基板511決定為固定側時，修正在貼合時產生之因空氣阻力造成的倍率變形之方法圖。
第二十二圖係貼合部600之一部分的模式剖面圖。
第二十三圖係顯示致動器612之佈局的模式圖。
第二十四圖係顯示貼合部600之一部分動作的模式圖。
以下，說明發明之實施形態。下述之實施形態並非限定申請專利範圍之發明者。實施形態中說明之特徵的組合不限於全部係發明之必須的解決手段。
第一圖係積層基板製造裝置100之模式俯視圖。積層基板製造裝置100具備：框體110；收容貼合之基板210的基板匣盒120；收容貼合至少二個基板210所製作之積層基板230的基板匣盒130；控制部150；搬送部140；貼合部300；收容保持基板210之基板固持器220的固持器暫存盒400；及預對準器500。框體110內部實施溫度管理，例如保持在室溫下。
搬送部140搬送單獨之基板210、基板固持器220、保持基板210之基板固持器220、積層複數個基板210所形成之積層基板230等。控制部150使積層基板製造裝置100之各部相互配合而統籌控制。此外，控制部150受理使用者來自外部之指示，設定製造積層基板230時之製造條件。再者，控制部150亦具有向外部顯示積層基板製造裝置100之動作狀態的使用者介面。
貼合部300具有相對之一對載台322、332。一對載台322、332上分別經由基板固持器220而保持基板210。貼合部300將保持於一對載台322、332之一對基板210相互對準後，在一對基板210中維持使一方基板210保持於一方載台的狀態，並藉由朝向其一方基板210而從另一方載台釋放另一方基板210，藉由使一對基板210彼此接觸並貼合而形成積層基板230。該貼合方法中，將維持在保持於一方載台狀態的基板210稱為固定側的基板210，並將從保持於另一方載台狀態下貼合時釋放保持的基板210稱為釋放側之基板210。
此處，所謂貼合之狀態，係在將設於積層之二個基板的端子彼此連接，藉此在二個基板間確保電性導通情況下，或是二個基板之接合強度大於指定強度情況下包含此等狀態。此外，在藉由對積層之二個基板進行退火等處理，最後電性連接二個基板情況下，或是在二個基板之接合強度大於指定強度情況下，貼合之狀態包含退火等處理前二個基板暫時性結合的狀態，亦即暫時接合之狀態。接合強度藉由退火而大於指定強度之狀態，例如包含二個基板各表面藉由彼此共用結合而結合的狀態。此外，暫時接合之狀態包含可將重疊之二個基板分離再利用的狀態。
預對準器500進行基板210與基板固持器220之對準，並使基板210保持於基板固持器220。基板固持器220藉由氧化鋁陶瓷等硬質材料而形成，並藉由靜電夾盤或真空夾盤等吸附基板210而保持。
上述之積層基板製造裝置100中，除了形成有元件、電路、端子等的基板210之外，亦可貼合未加工之矽晶圓、添加鍺(Ge)之矽鍺基板、鍺單晶基板、III-V族或II-VI族等化合物半導體晶圓、及玻璃基板等。貼合之對象亦可係電路基板及未加工基板，亦可係各個未加工基板。貼合之基板210亦可係其本身具有已經積層之複數個基板的積層基板230。
第二圖係在積層基板製造裝置100中貼合之基板210的模式俯視圖。基板210具有：凹槽214、複數個電路區域216、及複數個對準標記218。
複數個電路區域216係形成於基板210表面之構造物的一例，且在基板210表面周期性配置於面方向。複數個電路區域216中分別設置藉由光微影術技術等而形成的配線、保護膜等構造物。複數個電路區域216中亦配置有將基 板210電性連接於其他基板210、引導框架等時成為連接端子的焊墊、凸塊等連接部。連接部亦係形成於基板210表面之構造物的一例。
複數個對準標記218亦係形成於基板210表面之構造物的一例，且配置於在複數個電路區域216相互之間所配置的劃線212上。複數個對準標記218係將基板210與其他基板210對準時之指標。
第三圖係顯示在積層基板製造裝置100中積層一對基板210來製作積層基板230之步驟的流程圖。首先，控制部150取得關於貼合之基板211、213的各個變形資訊(步驟S101)，依據取得之資訊決定基板211、213之其中一個為貼合部300之一對載台的固定側或解除側(步驟S102)。亦即，本實施形態之控制部150係擔任決定部的角色。此處，決定將基板211設為固定側，並將基板213設為解除側。此時，控制部150亦可在二個基板211、213中僅決定固定側之基板或解除側的基板之一方。另外，基板211及基板213係基板210之一例。
其次，搬送部140依據來自控制部150之輸出，將固定側用之基板固持器221與決定為固定側之基板211依序搬入預對準器500(步驟S103)。在預對準器500中使基板211保持於固定側用之基板固持器221(步驟S104)。就基板213亦與基板211同樣地，搬送部140依據來自控制部150之輸出，將解除側用之基板固持器223、與決定為解除側之基板213依序搬入預對準器500(步驟S103)，並在預對準器500中使基板213保持於解除側用之基板固持器223(步驟S104)。另外，基板固持器221及基板固持器223係基板固持器220之一例。
第四圖係保持基板211之基板固持器221、與保持基板213之基板固持器223的模式剖面圖。基板固持器221具有厚度從周緣部朝向中央部逐漸增加的剖面形狀。藉此，具有彎曲之平滑保持面225。吸附於基板固持器221而保持 之基板211與保持面225密合，並模仿保持面225之形狀而彎曲。因而，當保持面之表面形成曲面，例如形成圓筒面、球面、拋物面等時，吸附之基板213的形狀亦以形成此種曲面之方式變化。基板固持器223與基板固持器221同樣，具有厚度從周緣部朝向中央部逐漸增加的剖面形狀，藉此具有彎曲之平滑保持面227。吸附於基板固持器223而保持之基板213與保持面227密合，並模仿保持面227之形狀而彎曲。
第四圖中，基板固持器221之保持面225及基板固持器223之保持面227的各個曲率及形狀描繪成概略相同，不過不限定於此。解除側用之基板固持器223的保持面227曲率及形狀，亦可基於在貼合部300中貼合的基板211與基板213之間不致產生空隙的方式，使兩基板先以一部分接觸之目的來設計。另外，固定側用之基板固持器221的保持面225曲率及形狀，亦可基於修正貼合基板211與基板213時產生之空氣阻力等造成的變形之目的來設計。因此，因為各個保持面之曲率及形狀係依不同目的而個別設計，所以可相同亦可不同。
此外，只要此等目的可一起達成，基板固持器221、223之各個保持面225、227亦可為任意形狀。例如亦可藉由取代將固定側用之基板固持器221的保持面225形成平坦，而將下載台332之保持面的形狀變形成圓滑地隆起，而使基板固持器221及基板211變形。此外，亦可將解除側之基板固持器223的保持面227形成在周緣區域平坦而中心區域突出的形狀，其突出量亦可改變。固定側之基板固持器221的保持面225係彎曲之形狀時，解除側之基板固持器223的保持面227亦可平坦。
如第五圖所示，將保持基板211之基板固持器221搬入貼合部300的下載台332，並將保持基板213之基板固持器223搬入貼合部300的上載台322 (步驟S105)。上載台322具有真空夾盤、靜電夾盤等之保持功能，且向下固定於框體310之頂板316。下載台332具有真空夾盤、靜電夾盤等之保持功能，且搭載於與配置於框體310之底板312的X方向驅動部331重疊的Y方向驅動部333上面。另外，第五圖至第九圖中分別為了簡化說明而將基板固持器221之保持面225及基板固持器223的保持面227皆描繪成平坦。
頂板316中，將顯微鏡324及活化裝置326固定於上載台322的側方。顯微鏡324可觀察保持於下載台332之基板211的上面。活化裝置326產生淨化保持於下載台332之基板211上面的電漿。
X方向驅動部331與底板312平行地在圖中箭頭X指示的方向移動。Y方向驅動部333在X方向驅動部331上，與底板312平行地在圖中箭頭Y指示的方向移動。藉由組合X方向驅動部331及Y方向驅動部333的動作，下載台332與底板312平行地平面移動。
此外，下載台332藉由升降驅動部338支撐，並藉由升降驅動部338之驅動而在箭頭Z指示的方向升降。
下載台332藉由X方向驅動部331、Y方向驅動部333及升降驅動部338之移動量，可使用干擾儀等精密量測。
Y方向驅動部333中，顯微鏡334及活化裝置336分別搭載於下載台332的側方。顯微鏡334可觀察保持於上載台322之基板213下面的表面。活化裝置336產生淨化基板213表面之電漿。另外，亦可將該活化裝置326及336設於與貼合部300不同的裝置，並藉由機器人將表面活化後之基板及基板固持器從活化裝置326、336搬送至貼合部300。
另外，貼合部300亦可進一步具備：使下載台332在對底板312垂直之旋轉軸周圍旋轉的旋轉驅動部、及使下載台332搖動的搖動驅動部。藉此，可使下載台332對上載台322平行，並且使保持於下載台332之基板211旋轉，使基板211、213之對準精度提高。
顯微鏡324、334藉由控制部150將焦點相互對準而觀察共用之指標來進行校正。藉此，測定貼合部300中之一對顯微鏡324、334的相對位置。
繼續第五圖所示之狀態，而如第六圖所示，控制部150使X方向驅動部331及Y方向驅動部333動作，並藉由顯微鏡324、334檢測分別設於基板211、213之對準標記218(第三圖之步驟S106)。
如此，藉由以相對位置已知之顯微鏡324、334檢測基板211、213的對準標記218位置，判斷基板211、213之相對位置(步驟S107)。藉此，以一對基板211、213中對應之對準標記218間的位置偏差量小於預設之臨限值的方式，或是以在基板211、213間對應之電路區域216或連接部的位置偏差量小於預設之臨限值的方式，算出基板211、213之相對移動量。位置偏差係指在積層之基板211、213間對應的各對準標記218之位置偏差、及對應之各連接部的位置偏差，且包含二個基板211、213分別產生的變形量之差造成的位置偏差。關於變形於後述。
此處，所謂「臨限值」亦可係基板211、213相互貼合完成時，可在基板211、213間電性導通的偏差量，亦可係分別設於基板211、213之各構造物至少一部分接觸時的偏差量。控制部150於基板211、213間之位置偏差大於預設的臨限值時，亦可判斷為各連接部不接觸或無法適切電性導通的狀態，或是接合部間無法獲得指定接合強度之狀態。此外，在貼合前預先處理在基板211、213貼 合過程產生的變形時，亦即，以貼合完成時可修正其變形造成之位置偏差的方式，使基板211、213之至少一方在貼合前變形時，使一方基板在貼合前變形狀態下的位置作為基準來設定臨限值。
繼續第六圖所示之狀態，而如第七圖所示，控制部150記錄一對基板211、213之相對位置，並化學性活化一對基板211、213之各個貼合面(第三圖之步驟S108)。控制部150首先將下載台332之位置重設為初始位置後使其水平移動，並藉由活化裝置326、336生成之電漿掃描基板211、213的表面。藉此，淨化基板211、213之各個表面，化學活性提高。
除了暴露於電漿下的方法之外，亦可藉由使用不活潑氣體之濺鍍蝕刻、離子束或高速原子束等來活化基板211、213表面。使用離子束或高速原子束時可在將貼合部300減壓下生成。再者，還可藉由照射紫外線、臭氧灰化等來活化基板211、213。再者，例如亦可使用液體或氣體之蝕刻劑，藉由化學性淨化基板211、213表面而活化。基板211、213表面活化後，亦可藉由親水化裝置將基板211、213表面親水化。
繼續第七圖所示之狀態，而如第八圖所示，控制部150將基板211、213相互對準(第三圖之步驟S109)。控制部150首先依據最初檢測之顯微鏡324、334的相對位置，與在步驟S106中檢測之基板211、213的對準標記218位置，以基板211、213彼此對應之構造物的位置偏差量至少在完成貼合時小於臨限值的方式使下載台332移動。
繼續第八圖所示之狀態，而如第九圖所示，控制部150使升降驅動部338動作而使下載台332上升，並使基板211、213相互接近。而後，基板211、213之一部分接觸而貼合(步驟S110)。
由於基板211、213表面已經活化，因此一部分接觸時，藉由基板211、213各個分子間力，鄰接之區域自律地相互吸附而貼合。藉此，例如藉由解除保持於上載台322之基板固持器223對基板213的保持，貼合基板211、213之區域從接觸之部分依序擴大到鄰接區域。藉此，發生接觸之區域依序擴大的接合波，基板211、213之貼合進行。不久基板211、213全面接觸且貼合(步驟S110)。藉此，從一對基板211、213形成積層基板230。
另外，如上述，在基板211、213之接觸區域擴大的過程，控制部150亦可取代解除基板固持器223對基板213之保持，而解除上載台322對基板固持器223的保持。
如此形成之積層基板230藉由搬送部140從貼合部300與基板固持器221一起搬出(步驟S111)。然後，在預對準器500中分離積層基板230與基板固持器221，積層基板230搬送至基板匣盒130。
在貼合前基板210上產生變形時，是貼合時產生位置偏差的一個要素。此時，即使在貼合部300中，依據對準標記218等在基板211、213之面方向進行對準，可能仍無法算出基板211、213間之位置偏差量小於預設的臨限值之相對移動量及相對旋轉量，而無法消除基板211、213之位置偏差。因此，在第三圖所示之步驟S101及步驟S102中，控制部150係決定取得關於貼合之基板211、213各個變形的資訊，並依據取得之資訊將基板211、213之其中一個以貼合部300的下載台332固定，或是從貼合部300之下載台332解除。
此處，所謂基板211、213上產生之變形，係使基板211、213中構造物之位置從設計座標亦即從設計位置變位的變形。基板211、213上產生之變形包含平面變形與立體變形。
平面變形係在沿著基板211、213之貼合面的方向產生之變形，且包含：基板211、213對各個構造物之設計位置變位的位置，藉由線形轉換而表示的線形變形；與無法藉由線形轉換來表示之線形變形以外的非線形變形。
線形變形包含變位量從中心沿著直徑方向，以一定之增加率而增加的倍率變形。倍率變形係藉由與從基板211、213中心起在距離X之設計值的偏差量除以X而獲得之值，且單位係ppm。倍率變形中包含各向同性倍率變形。各向同性倍率變形其從設計位置具有變位向量的X成分及Y成分相等，亦即係X方向之倍率與Y方向的倍率相等之變形。另外，從設計位置具有變位向量之X成分及Y成分不同，亦即X方向之倍率與Y方向的倍率不同之變形的非各向同性倍率變形係包含於非線形變形。
本實施形態係將二個基板211、213中各構造物之設計位置為基準的倍率變形之差，包含於二個基板211、213間之位置偏差量。
此外，線形變形包含正交變形。正交變形係將基板之中心作為原點設定彼此正交之X軸及Y軸時，以構造物在Y軸方向距離原點愈遠愈大之量，從設計位置在X軸方向平行變位之變形。該變位量在平行於X軸而穿越Y軸的複數個區域分別相等，變位量之絕對值隨著離開X軸而變大。再者，Y軸正端變位方向與Y軸負端變位方向之正交變形彼此相反。
基板211、213之立體變形係對沿著基板211、213貼合面之方向以外的方向，亦即與貼合面交叉之方向的變位。立體變形包含藉由基板211、213整體或局部曲折，而基板211、213整體或局部產生的彎曲。此處，所謂基板曲折，係指基板211、213變化成基板211、213表面包含不存在於藉由該基板211、213上之3點而決定的平面上之點的形狀。
此外，所謂彎曲，係基板表面形成曲面之變形，例如包含基板211、213之翹曲。本實施形態中，翹曲係指在排除重力影響之狀態下，基板211、213中存留的變形。並將翹曲加上重力影響造成基板211、213之變形稱為撓曲。另外，基板211、213之翹曲包含：基板211、213整體以概略相同曲率彎曲的整體翹曲、及基板211、213之一部分曲率變化而彎曲的局部翹曲。
此處，倍率變形依發生原因而分類成初期倍率變形、吸附倍率變形、及貼合過程倍率變形。
初期倍率變形係藉由在基板211、213上形成對準標記218、電路區域216等程序時產生的應力，及配置劃線212、電路區域216等造成週期的剛性變化等，而基板211、213脫離設計規格，並在貼合基板211、213前之階段產生。因而可知基板211、213之初期倍率變形係在開始積層基板211、213之前，例如亦可由控制部150從製造基板211、213之前處理裝置取得關於初期倍率變形的資訊。
吸附倍率變形係產生翹曲等變形之基板211、213對應於藉由貼合，或是對基板固持器220吸附而產生之倍率變形的變化。亦即，使產生翹曲之基板210吸附於基板固持器220而保持時，基板210模仿基板固持器220保持面之形狀而變形。此處，基板210從具有翹曲之狀態變化成模仿基板固持器220保持面的形狀之狀態時，基板210之變形量比保持前發生變化。
藉此，在基板210表面之電路區域216對設計規格的變形量比保持前發生變化。基板210之變形量的變化，依形成於基板210之電路區域216等構造物的構造、用於形成該構造物之程序、保持前基板210之翹曲大小等而異。吸附倍率變形之大小在基板211、213上產生翹曲等變形時，藉由預先調查其變形與吸 附倍率變形的關係，可從包含基板211、213之翹曲量及翹曲形狀等的變形狀態算出。
貼合過程倍率變形係因在貼合過程基板211、213上產生之變形而新產生的倍率變形之變化。第十圖、第十一圖及第十二圖係顯示在具有平坦保持面之固定側用的基板固持器221上貼合基板211、213之過程的部分放大圖。第十圖、第十一圖及第十二圖中放大顯示在貼合部300貼合過程基板211、213中基板211、213相互接觸的接觸區域，與基板211、213相互不接觸而分離，然後貼合之非接觸區域的邊界K附近區域Q。
如第十圖所示，貼合之二個基板211、213的接觸區域從中央朝向外周而擴大面積的過程，邊界K從基板211、213之中央側朝向外周側而移動。在邊界K附近，解除基板固持器223之保持的基板213上產生趕出介於與基板211間之空氣時的空氣阻力引起的伸展。具體而言，在邊界K，對基板213厚度方向中央之面，基板213在基板213之圖中下面側伸展，且基板213在圖中上面側收縮。
藉此，如圖中虛線所示，基板213中，在貼合於基板211之區域外端，基板213表面之電路區域216對設計規格之倍率變形係對基板211擴大地變形。因而，如圖中虛線偏差所示，在保持於基板固持器221之下側的基板211、與從基板固持器223解除之上側的基板213之間，產生因基板213伸展量亦即倍率變形的差異造成的位置偏差。
再者，如第十一圖所示，在上述狀態下，當基板211、213接觸而貼合時，固定基板213擴大之倍率變形。再者，如第十二圖所示，藉由貼合而固定之基板213的伸展量累積邊界K移動至基板211、213外周的程度。
如上述之貼合過程倍率變形量可依據貼合之基板211、213的剛性、被基板211、213夾著之環境氣體的黏性、基板211、213間之吸附力等的物理量算出。此外，預先測定貼合與貼合之基板211、213同一批所製造的基板而產生之偏差量並記錄，並由控制部150取得關於在該批之基板211、213貼合中產生所記錄之測定值的貼合過程倍率變形之資訊。另外，本實施形態中，所謂貼合過程，係從基板211、213彼此部分接觸起，至接觸區域擴大結束為止的過程。
第十三圖係顯示使用具有平坦保持面之固定側用的基板固持器221時產生的倍率變形造成積層基板230位置偏差的模式圖。圖中箭頭係顯示將固定側之基板211作為基準時解除側之基板213的位置偏差之向量，且藉由其方向表示位置偏差的方向，並藉由其長度表示位置偏差的大小。圖示之偏差具有從積層基板230中心點在面方向放射狀漸增的偏差量。另外，圖示之倍率變形包含：貼合基板211、213前產生之初期倍率變形及吸附倍率變形、與在貼合基板211、213過程產生之貼合過程倍率變形。
另外，貼合基板211、213時，在保持一方基板，例如保持基板211狀態下，釋放另一方之基板213。因而，在貼合基板211、213之時間，被保持之基板211固定形狀，被釋放之基板213則變形而貼合。因而，就固定情況下貼合之基板211亦可不考慮貼合過程倍率變形，不過就被釋放之基板213應考慮貼合過程倍率變形。
固定之基板211在因基板固持器221之形狀等而變形狀態下保持時，對被釋放之基板213應考慮貼合過程倍率變形與吸附倍率變形兩者，再者，亦宜考慮藉由基板213模仿變形之基板211的形狀而產生之吸附倍率變形的變形。
如此，貼合之基板211、213中在貼合後的最後倍率變形之差，為基板211、213起初具有之初期倍率變形的差再加上使基板211、213保持於基板固持器221、223等時產生之吸附倍率變形的差、與在貼合過程解除保持之基板213的貼合過程倍率變形而形成。
如上述，在積層基板211、213而形成之積層基板230上產生的位置偏差，與初期倍率變形之差、吸附倍率變形之差、及貼合過程倍率變形之差的大小有關。此外，基板211、213上產生之倍率變形與翹曲等的基板變形有關。
再者，此等初期倍率變形之差、吸附倍率變形之差、及貼合過程倍率變形之差，如上述可藉由貼合前之測定、計算等來估計。因而，可依據就貼合之基板211、213所估計的貼合後之最後倍率變形的差，預先採取用於修正該差之對策。
對策之一例，可從固定側用之複數個基板固持器221選擇其保持面之曲率可修正最後的倍率變形之差者。第十四圖係顯示使用具有彎曲保持面之固定側用的基板固持器221修正空氣阻力造成之倍率變形時，基板211、213在基板固持器221上之貼合過程的部分放大圖。
如第十四圖所示，固定側用之基板固持器221的保持面225彎曲。在此種形狀之保持面225上吸附基板211時，在基板211彎曲狀態下，與圖中斷線所示之基板213的厚度方向中心部A比較，基板211在圖中上面之表面係以基板211表面從中心朝向周緣部在面方向擴大的方式改變形狀。此外，在基板211之圖中下面的背面，係以基板211表面從中心朝向周緣部在面方向縮小之方式改變形狀。
如此，藉由使基板211保持於基板固持器221，基板211在圖中上側之表面比基板211為平坦狀態時擴大。藉由此種形狀之變化，可修正與其他基板213之最後倍率變形的差，亦即可修正該差造成的位置偏差。再者，可準備彎曲之保持面225的曲率不同之複數個基板固持器221，藉由選擇具有最後倍率變形之差造成的位置偏差量小於預設之臨限值的曲率之保持面225的基板固持器221，可調節其修正量。
第四圖或第十四圖中之實施形態，係基板固持器221之保持面225具有中央鼓起的形狀。亦可取而代之，準備對保持面225之周緣部而中央部凹陷的基板固持器221，藉由保持基板211，使基板211之貼合面的倍率縮小，來調整形成於貼合面之電路區域216對設計規格的位置偏差。
以上係參照第十圖至第十三圖說明貼合之基板211、213上產生的平面變形所包含之線形變形中的倍率變形，特別是貼合過程倍率變形。此外，參照第十四圖說明用於依據就貼合之基板211、213所估計的貼合後之最後倍率變形的差，來修正該差的對策一例。
其次，說明貼合之基板211、213上產生的平面變形所包含的非線形變形中，基板211、213之結晶配向造成的各向異性，亦即結晶各向異性造成的變形。
第十五圖係顯示矽單晶基板208中之結晶各向異性與楊氏模量的關係模式。如第十五圖所示，在將(100)面作為表面之矽單晶基板208中，在對中心之凹槽214的方向設為0°之X-Y座標中，在0°方向及90°方向楊氏模量高達169GPa，在45°方向楊氏模量低達130GPa。因而，在使用矽單晶基板208所製作之基板210中，於基板210周方向產生曲折剛性不均勻的分布。亦即，基板210之 曲折剛性依接合波從基板210中心朝向周緣部進行時之進行方向而異。曲折剛性顯示基板210對彎曲力之變形容易度，亦可為彈性率。
第十六圖係顯示矽單晶基板209中之結晶各向異性與楊氏模量的關係模式。如第十六圖所示，在將(110)面作為表面之矽單晶基板209中，在對中心之凹槽214的方向設為0°之X-Y座標中，在45°方向之楊氏模量高達188GPa，在0°方向之楊氏模量在其之後而為169GPa。再者，在90°方向之楊氏模量最低而為130GPa。因而，在使用矽單晶基板209所製作之基板210中，於基板210周方向產生曲折剛性不均勻且複雜的分布。
如此，即使在使用結晶各向異性分別不同之矽單晶基板208、209的任何一個之基板210中，仍然在其周方向產生曲折剛性不均勻之分布。曲折剛性不同之區域間，依其曲折剛性之大小，參照第十圖至第十二圖所說明之貼合過程產生的變形大小不同。具體而言，剛性低之區域的變形大小比剛性高的區域小。因而，在積層基板211、213所製造的積層基板230中，會在積層基板230之周方向產生不均勻的電路區域216之位置偏差。
第十七圖係顯示因解除側之基板210具有局部彎曲時產生之非線形變形造成積層基板230位置偏差的模式圖。第十七圖所示之非線形變形造成的位置偏差，不含第十三圖所示之因空氣阻力導致倍率變形造成的位置偏差。
如第十七圖所示，積層基板230上非線形變形造成的位置偏差多發生在第二象限與第四象限，不過並無從積層基板230中心沿著直徑方向之位置偏差量的規則性分布。參照第十七圖時，瞭解所謂非線形變形造成的位置偏差，係無法藉由線形轉換來表示基板211、213之各個構造物對設計位置變位的位置者。
非線形變形係藉由各種各樣之因素相互影響而產生，不過，其主要因素為參照第十五圖及第十六圖而說明之矽單晶基板208、209中的結晶各向異性、及基板210之製造程序。如參照第二圖之說明，基板210之製造程序中，在基板210上形成複數個構造物。例如，構造物為將複數個電路區域216、劃線212、及複數個對準標記218形成於基板210。複數個電路區域216中，構造物除了藉由光微影術技術等所形成的配線、保護膜等之外，亦分別配置有將基板210電性連接於其他基板210、引導框架等時成為連接端子的焊墊、凸塊等連接部。此等構造物之構造及配置，亦即構造物之構成會對基板210之面內剛性分布及面內應力分布造成影響，當剛性分布及面內應力分布產生變動時，基板210中局部發生彎曲。
此等構造物之構成亦可每個基板211不同，亦可邏輯晶圓、CIS晶圓、記憶體晶圓等基板211之每個種類不同。此外，即使製造程序相同，構造物之構成依製造裝置仍有一些不同，因此，此等構造物之構成亦可基板211之每個製造批次不同。如此，形成於基板210之複數個構造物的構成，可每個基板210、每種基板210、基板210之每個製造批次、或基板210之每個製造程序不同。所以，基板210之面內的剛性分布亦同樣不同。因此，製造程序及貼合過程產生之基板210的彎曲狀態亦同樣不同。
貼合一對基板210時，朝向貼合之另一方基板210成為凹狀之彎曲局部發生的基板210為解除側時，在基板210上產生彎曲的部位比不產生彎曲之部位，在與其他基板210貼合時，與其他基板210間之距離變大。因而，產生彎曲之部位比不產生彎曲之部位的接合波進行緩慢，並在解除側之基板210中產生彎曲的部位產生皺紋，因此，在貼合之積層基板230上產生非線形變形。亦即，局 部彎曲與非線形變形之間有關係，在貼合前解除側之基板210的彎曲大的部位，在貼合後積層基板230上產生的非線形變形亦變大。不過，該因果關係適用於並無因局部彎曲造成變形以外之變形的情況。另外，即使貼合之基板210具有局部的彎曲時，藉由局部彎曲而產生的非線形變形，例如有時係以結晶各向異性造成之變形而取消。
一對基板211、213中，在貼合時固定之側的基板210上從貼合前產生彎曲時，由於維持其整個一方側藉由基板固持器220等吸附而固定的狀態，因此不產生因本身彎曲造成的非線形變形，在貼合後之基板211、213間亦不發生因固定之基板彎曲造成的非線形位置偏差。不過，固定側之基板210上有可能產生吸附倍率變形等，然而此種變形比解除側之基板210上產生的變形小，幾乎沒有影響因此可忽視。另外，貼合時在解除側之基板210上產生局部彎曲時，因上述原因，而在貼合的一對基板211、213間產生非線形變形造成的位置偏差。因此，控制部150在基板211、213貼合前取得關於各個彎曲之資訊，並依據關於基板211、213之各個彎曲的資訊，將基板211、213之其中一個決定為解除側，貼合部300依據決定而貼合時，可抑制因非線形變形造成的位置偏差。另外，關於彎曲之資訊包含於關於變形的資訊中。
關於基板211、213之彎曲的資訊包含：藉由量測基板211、213之彎曲而獲得的資訊、及關於基板211、213上產生彎曲之原因的資訊。藉由量測基板211、213之彎曲而獲得的資訊包含：基板211、213之翹曲大小、翹曲方向、翹曲部分、翹曲振幅、撓曲大小、撓曲方向、撓曲振幅、撓曲部分、內部應力、應力分布等的彎曲特性。關於基板211、213上產生彎曲之原因的資訊包含：基板211、213之製造程序、基板211、213種類、形成於基板211、213上之構造物的構 成。控制部150亦可從比積層基板製造裝置100提前進行程序而使用之曝光裝置、成膜裝置等的前處理裝置取得關於基板211、213之彎曲的資訊。此外，在積層基板製造裝置100中，亦可從比貼合部300提前進行之程序使用的例如預對準器500而取得。控制部150將依據取得之資訊所決定的資訊輸出至搬送部140、預對準器500及貼合部300之至少任何一個。
本實施形態中，例如在前處理裝置中實際量測基板211、213之彎曲。第十八圖係說明撓曲量測與翹曲的算出方法之圖。第十八圖中之方法，首先係量測作為對象基板之基板211、213的撓曲。具體而言，在重力下，支撐基板211、213背面之面方向的中心並使其在中心周圍旋轉，而且藉由顯微鏡等非接觸距離計觀察基板211、213之表面或背面，依據從顯微鏡之光學系統具有的自動聚焦功能獲得之距離資訊的分布，來量測表面或背面的位置。
藉此，可測定包含在重力下基板211、213之撓曲大小與方向的撓曲量。基板211、213之撓曲量係從將支撐之中心作為基準時基板211、213的厚度方向之表面或背面的位置變位求出。其次，控制部150取得基板211、213之撓曲量資訊，將其分解成從基板中心沿著直徑方向的線形成分與非線形成分。第十八圖中，基板211、213之撓曲量的線形成分為平均撓曲(A)而拋物線狀顯示，非線形成分為在外周之撓曲振幅(B)而波線狀顯示。
其次，量測作為基準基板之裸晶的撓曲。裸晶係尚未形成構造物之基板211、213，且可視為尚未產生翹曲之基板211、213。在與基板211、213相同測定條件下測定裸晶之撓曲量。而後，控制部150取得裸晶之撓曲量資訊，並將其分解成從裸晶中心沿著直徑方向的線形成分(第十八圖之(A))與非線形成分(第十八圖之(B))。
而後，從基板211、213在外周之撓曲振幅減去裸晶在外周之撓曲振幅。藉此，可算出可視為無重力下之量測值的基板211、213之翹曲量的非線形成分。第十八圖中，基板211、213之翹曲量的非線形成分為在外周之翹曲振幅(B)而波線狀顯示，並對應於上述的局部翹曲。另外，無重力下量測之變形量的翹曲量可以該方法算出的原因，是因為在重力下量測之變形量的撓曲量中包含的本身重量造成之變形量，藉由上述減法而實質地扣除。
另外，藉由從基板211、213之平均撓曲減去裸晶的平均撓曲，可算出可視為在無重力下之量測值的基板211、213之翹曲量的線形成分，此對應於上述之整體翹曲。第十八圖中，基板211、213之翹曲量的線形成分為平均翹曲(A)而拋物線狀顯示。
最後，反映將基板211、213作為解除側之基板而貼合時的狀況。具體而言，考慮基板211、213之表面向下的姿勢及重力方向，藉由轉換基板211、213在外周之翹曲振幅，算出支撐基板211、213表面之面方向中心，並假設如上述量測時基板211、213在外周的翹曲振幅作為預測值。
控制部150依據如此算出關於基板211、213彎曲之資訊的將基板211、213假定為解除側基板時，基板211、213分別在外周之翹曲振幅亦即波狀變形的外周部之峰值與谷值寬度，決定是否將基板211、213之其中一個作為解除側的基板。例如，亦可比較在外周之翹曲振幅的最大值大小，而將最大值大者決定為固定側，亦可比較在外周之翹曲振幅的平均值大小，並將平均值大者決定為固定側。此外，亦可不進行如此比較，而從基板211、213各個外周之翹曲振幅資訊判斷各個彎曲的特性，來決定作為解除側或固定側。當然基板211、213之任何一 方算出其外周之翹曲振幅為0，亦即判明尚未發生局部彎曲時，將其一方決定為解除側。
將基板211、213之其中一個作為解除側或固定側的其他判斷基準，亦可追加性或替代性地使用整體翹曲的方向與量。此時，例如亦可將整體翹曲之方向朝向二個基板211、213中貼合的另一個基板且為凸狀之基板作為解除側，並將朝向貼合之另一基板且為凹狀的基板作為固定側。
此外，亦可將二個基板211、213中，局部翹曲之形狀嚴重者作為固定側。此外，亦可實測、算出或估計二個基板211、213分別在貼合過程產生的變形量，而將變形量少之一方作為解除側。此外，亦可預先算出變形修正量，而將貼合時變形修正量少之一方作為解除側。
將基板211、213之其中一個作為解除側或固定側的其他判斷方法，係將整體翹曲量大的一方基板作為解除側時，與將整體翹曲量小的一方基板作為解除側時比較，因為對上載台322吸附時產生的倍率變形、接合時藉由模仿另一方基板形狀而產生的倍率變形、接合中因空氣阻力造成的倍率變形、依結晶方位之剛性差造成周方向的倍率差等變大，所以亦可將整體翹曲量大的一方基板作為固定側。二個基板211、213皆為凸狀或凹狀時，係將翹曲量大的一方作為固定側，而將翹曲量小的一方作為解除側。基板211、213之形狀測定亦可藉由上述之翹曲測定來進行。
此外，二個基板211、213中，貼合產生整體翹曲之基板與產生局部翹曲的基板情況下，亦可將容易產生非線形變形之產生局部翹曲的基板作為固定側。換言之，二個基板211、213中，亦可將在貼合前已經產生之非線形變形、或在貼合過程所產生的非線形變形小者作為解除側。
此外，二個基板211、213中，一方基板係以形成複數個電路區域216之面側成為凹狀的方式翹曲時，亦即朝向貼合之另一方基板為凹狀時，一對基板211、213彼此一部分接觸後，解除一方基板時，可能周緣部會比其一部分與周緣部之間的區域先接觸。因而，亦可將朝向另一方基板為凹狀之基板作為固定側。
此外，超過對應於具有中央部比外周部突出地彎曲形狀之保持面的基板固持器之凸量的修正量，或是例如使用第二十二圖至第二十四圖詳述之致動器的變形修正機構可修正之最大值時，無法修正變形。因而，二個基板211、213中，亦可將必要之變形修正量大者，亦即超過變形修正機構可修正之最大值的可能性高之基板作為固定側。此時，二個基板211、213中之一方基板的初期倍率變形設為Xppm，另一方基板之初期倍率變形設為Yppm時，亦可藉由比較將一方基板作為解除側時接合後倍率變形之差的變形修正量{Y-[X+(空氣阻力造成之倍率變形)]}、與將另一方基板作為解除側時之接合後倍率變形之差的變形修正量{X-[Y+(空氣阻力造成之倍率變形)]}，來判斷變形修正量大者。
此外，彎曲愈大，亦即曲率愈大，在貼合過程產生之變形的大小愈大。此時，二個基板211、213中，亦可將彎曲大之基板作為固定側。此外，貼合之一對基板211、213在貼合前狀態下兩者皆未產生彎曲而係平坦的基板時，空氣阻力造成之倍率變形會依一對基板211、213間的剛性分布之差而改變。此時，亦可將作為解除側時空氣阻力造成之倍率變形更大的一方作為固定側。
此外，貼合之一對基板211、213的一方係具有複數個畫素之CIS晶圓，而另一方係邏輯晶圓或記憶體晶圓時，亦可將CIS晶圓作為解除側。此等判 斷方法中共同的考慮是將在貼合過程產生之變形大者作為固定側。此時，亦可考慮將任意變形修正機構可修正變形者作為解除側。
如上述，基板211、213之變形依每個基板211、213、每種基板211、213、每批基板211、213製造、或基板211、213之每個製造程序不同。因而，將基板211、213之其中一個作為固定側或解除側的決定，亦可以每次貼合基板211、213、每種基板211、213、每批基板211、213製造、及基板211、213之每個製造程序的任何一個來執行。
以上，係使用第一圖至第十八圖說明主要之實施形態。主要之實施形態中，亦可在藉由基板固持器221等吸附基板211、213強制性使其平坦狀態下，藉由喇曼散射等量測基板211、213之殘留應力，而將該殘留應力作為關於基板變形之資訊。此外，亦可在預對準器500中測定基板211、213之變形。
另外，亦可不測定基板211、213之變形，控制部150取得關於基板211、213變形之資訊供分析，來決定將基板211、213作為解除側或固定側。此時，亦可依據基板211、213之製造程序、形成於基板211、213之電路區域216等構造物的構成及材料、基板211、213種類、基板211、213中關於應力分布的資訊，來估計基板211、213上產生之變形的大小及方向、以及基板211、213的形狀等。此時，係如上述算出貼合後之最後倍率變形及最後非線形變形，藉由依據此等之綜合判斷，來決定基板211、213之其中一個作為解除側或固定側。此外，亦可將在形成上述構造物之過程產生的對基板211、213之製造程序，亦即將隨著成膜等的熱履歷、關於蝕刻等化學處理的資訊作為造成翹曲原因的資訊，並依據此等資訊來估計基板211、213上產生的變形。
此外，估計基板211、213上產生之變形時，亦可合併參照成為基板211、213上產生變形原因之基板211、213的表面構造、積層在基板210上之薄膜的膜厚、用於成膜之CVD裝置等的成膜裝置特性、變動、成膜步驟、條件等周邊資訊。此等周邊資訊亦可基於估計變形之目的而再次測定。
再者，估計上述之基板211、213的變形時，亦可參照處理同等基板的過去資料等，對於與貼合之基板211、213同等的基板假設程序進行實驗，預先準備變形中包含之翹曲量與倍率變形的關係、翹曲量之差異與兩基板間之倍率變形差的關係、或是兩基板間之倍率變形差亦即位置偏差量小於預設之臨限值的翹曲量的組合資料。再者，亦可依據貼合之基板211、213的成膜構造、成膜條件，準備藉由有限要素法等求出翹曲量供分析的資料。
另外，對基板211、213測定變形量，亦可在積層基板製造裝置100外部執行，亦可在積層基板製造裝置100、或包含積層基板製造裝置100之系統內部組裝測定基板211、213變形的裝置。再者亦可併用內外測定裝置來增加測定項目。
第十九圖係顯示在表面形成有複數個電路區域216之基板511、513的模式圖。複數個電路區域216係以貼合時產生之因空氣阻力造成的倍率變形、及因結晶各向異性造成非線形變形導致積層基板230的位置偏差量為預定之臨限值以下的方式而預先修正配置。此處，至少在搬入貼合部300前之階段，控制部150例如依據基板511、513之種類及製造程序，暫時決定將基板513作為解除側，並暫時決定將基板511作為固定側。此外，基板511、513係由使用第十五圖而說明之矽單晶基板208所形成。
上述實施形態中，預先修正因空氣阻力造成倍率變形的方法，為選擇保持面225彎曲者作為固定側用的基板固持器221。但是，基板固持器221、223或上載台322、下載台332之加工、處理等更容易者，係此等之保持面為平坦者。因此，本實施形態取代藉由保持面225彎曲之固定側用的基板固持器221來修正的方法，而藉由預先修正而形成在暫時決定作為解除側之基板513表面所形成之複數個電路區域216的配置，使貼合時產生之空氣阻力造成的倍率變形、及結晶各向異性造成之非線形變形導致積層基板230的位置偏差量成為預定之臨限值以下。另外，解除側用之基板固持器223選擇保持面227彎曲者以防止產生空隙。
暫時決定作為固定側之基板511由於貼合時維持固定的狀態，因此，預測為不致產生因空氣阻力造成之倍率變形、及因結晶各向異性造成非線形變形者。因而，在基板511中，反覆進行使用相同遮罩之曝光，而在整個基板511上形成複數個電路區域216時，不修正拍攝圖像，而在整個基板511上等間隔形成複數個電路區域。
另外，暫時決定作為解除側之基板513上，預測為貼合時解除而產生因空氣阻力造成的倍率變形、及因結晶各向異性造成的非線形變形者。因此，在基板513中，反覆進行使用相同遮罩之曝光而在整個基板513上形成複數個電路區域216時，係以因空氣阻力造成之倍率變形、及因結晶各向異性造成之非線形變形導致的位置偏差量成為預定之臨限值以下的方式修正拍攝圖像。從基板513之中心朝向周緣部，使複數個電路區域216之間隔全面逐漸變窄，並將對應於結晶方為45°方向之區域中形成的複數個電路區域216之徑方向及周方向間隔，比在0°方向及90°方向的間隔寬。藉此，暫時決定作為解除側之基板513即使在以後 執行之依據關於基板511、513的變形資訊來決定時，仍然決定為解除側時，即使固定側用之基板固持器221的保持面225係平坦，仍可將貼合時產生之因空氣阻力造成的倍率變形、及因結晶各向異性造成的非線形變形導致積層基板230之位置偏差抑制在預定的臨限值以下。另外，修正之變形僅係倍率變形時，在修正拍攝圖像時，係從基板513中心朝向周緣部，複數個電路區域216之間隔保持一定，並依倍率大小變更期間隔之一定值。
第二十圖係顯示貼合第十九圖所示之預先修正的基板511、513之步驟的流程圖。第二十一圖係說明與上述暫時決定相反，而將第十九圖所示之基板511決定為解除側時，修正在貼合時產生之因空氣阻力造成的倍率變形之方法圖。
首先，暫時決定以貼合部300之下載台332固定基板511，並從貼合部300之上載台322解除基板513(步驟S201)，依據暫時決定，以比積層基板製造裝置100提前進行程序而使用的曝光裝置、成膜裝置等前處理裝置，在基板511表面等間隔形成複數個電路區域216，並將如上述預先修正配置之複數個電路區域216形成於基板513表面(步驟S202)。另外，在步驟S201之暫時決定亦可由上述之前處理裝置進行，亦可由積層基板製造裝置100之控制部150進行並輸出至前處理裝置。此外，亦可每個貼合之基板511、513預先決定作為固定側或解除側，並將其資訊儲存於前處理裝置的記憶體中。
其次，取得關於貼合之基板511、513的各個變形資訊(步驟S101)，依據取得之資訊對基板511、513的其中一個決定維持藉由貼合部300之下載台332的保持，或是解除藉由貼合部300之上載台322的保持(步驟S102)。
將在步驟S201中暫時決定作為解除側的基板513，在步驟S102中決定作為解除側時(步驟S203：是(YES))，進行步驟S103以後，如上述，以保持面227彎曲之解除側用的基板固持器223保持基板513，並以保持面225係平坦之固定側用的基板固持器221保持基板511，再以貼合部300貼合基板513與基板511而形成積層基板230。
另外，將在步驟S201中暫時決定作為解除側之基板513，在步驟S102中決定作為固定側時(步驟S203：否(NO))，作為固定側用之基板固持器222，而選擇具有以因空氣阻力造成之倍率變形、及因結晶各向異性造成之非線形變形導致位置偏差量成為預定之臨限值以下的曲率而彎曲之形狀的保持面225者後(步驟S204)，進行步驟S103以後，並以保持面227彎曲之解除側用的基板固持器223保持基板511，以保持面225彎曲之固定側用的基板固持器222保持基板513，如第二十一圖所示，以貼合部300貼合基板511與基板513而形成積層基板230。另外，由於使用在步驟S204選擇之固定側用的基板固持器222之變形修正量，刪除在步驟S202之變形修正部分，且需要使上述位置偏差量達到預定之臨限值以下，因此，例如達到在步驟S202之變形修正量的兩倍程度。亦考慮基板511、513間之初期倍率變形的差分時，再從兩倍程度增減若干。
如以上，本實施形態中，暫時決定作為解除側之基板513，在依據關於基板511、513之變形的資訊之決定中仍決定作為解除側時，即使固定側用之基板固持器221的保持面225平坦，仍可將貼合時因空氣阻力造成的倍率變形、及結晶各向異性造成的非線形變形導致積層基板230之位置偏差抑制在預定的臨限值以下。再者，暫時決定作為解除側之基板513，在依據關於基板511、513之變形的資訊之決定中仍決定作為固定側時，藉由選擇保持面225以指定曲率彎曲 之固定側用的基板固持器222，可將貼合時因空氣阻力造成之倍率變形、及結晶各向異性造成之非線形變形導致積層基板230的位置偏差抑制在預定之臨限值以下。
第二十二圖至第二十四圖係作為修正在二個基板211、213間產生之變形量差造成的位置偏差方法，而顯示與第十四圖所示之實施形態不同的實施形態。不同實施形態係依解除側之基板513因空氣阻力造成的倍率變形大小，使保持固定側之基板511的下載台632之表面形狀變化，來調整固定側之基板511的修正量。
第二十二圖係另外實施形態之貼合部600的部分模式剖面圖。貼合部600除了與上述實施形態中之貼合部300的下載台332構成不同之外，其他構成相同，所以省略說明。另外，基板固持器221、223之各個保持面225、227亦可為任意形狀。
貼合部600之下載台632具備：基部611、複數個致動器612、及吸附部613。基部611經由複數個致動器612而支撐吸附部613。
吸附部613具有真空夾盤、靜電夾盤等吸附機構，並形成在下載台632之上面。吸附部613吸附搬入之基板固持器221而保持。
複數個致動器612在吸附部613之下方沿著吸附部613的下面配置。此外，複數個致動器612在控制部150控制下，藉由從外部經由泵浦615及閥門616而從壓力源622供給工作流體來個別驅動。藉此，複數個致動器612在下載台632之厚度方向，亦即在基板211、213之貼合方向以各個不同的伸縮量伸縮，而使吸附部613之結合區域上升或下降。
此外，複數個致動器612分別經由連桿而與吸附部613結合。吸附部613之中央部藉由支柱614而與基部611結合。複數個致動器612動作時，每個結合複數個致動器612之區域的吸附部613表面在厚度方向變位。
第二十三圖係顯示致動器612之佈局的模式圖。複數個致動器612將支柱614作為中心而放射狀配置。此外，複數個致動器612之排列亦可採用以支柱614為中心的同心圓狀。複數個致動器612之配置不限於圖示者，例如亦可配置成格柵狀、螺旋狀等。藉此，亦可使基板211之形狀變化成同心圓狀、放射狀、螺旋狀等進行修正。
第二十四圖係顯示貼合部600之部分動作的模式圖。如圖示，藉由將閥門616個別開閉來使複數個致動器612伸縮，可使吸附部613之形狀變化。因而，在吸附部613吸附基板固持器221，且基板固持器221保持基板211之狀態下，藉由使吸附部613之形狀變化，可使基板固持器221及基板211之形狀變化而彎曲。
如第二十三圖所示，複數個致動器612可當作排列成同心圓狀，亦即排列於下載台632的周方向。因而，如第二十三圖中之虛線M所示，將每周之複數個致動器612作為群組，藉由愈靠近周緣愈增大驅動量，可在吸附部613表面使中央隆起而變化成球面、拋物面、圓筒面等形狀。
藉此，與使彎曲之基板固持器221保持基板211時同樣地，可使基板211模仿球面、拋物面等變化形狀而彎曲。因而，將第二十四圖中一點鏈線所示之基板211的厚度方向中心部B為邊界，在基板211之圖中上面，基板211之表面以在面方向擴大的方式使形狀變化。此外，在基板211之圖中下面，係以基板211之表面在面方向縮小的方式使形狀變化。再者，藉由個別控制複數個致動器 612之伸縮量，可使基板211之形狀變化成除了圓筒面等其他形狀之外，還可形成包含複數個凹凸部之非線形形狀而彎曲。
因而，藉由通過控制部150使複數個致動器612個別動作，可局部或整體調整在基板211表面複數個電路區域216對設計規格的偏差。此外，可調整藉由複數個致動器612之動作量而使形狀變化的量。
上述之例係吸附部613具有在中央鼓起的形狀。但是，藉由在吸附部613周緣部，使複數個致動器612之動作量增加，並使中央部對吸附部613之周緣部陷落，亦可縮小在基板211表面之複數個電路區域216的倍率變形。另外，除此等之外，為了修正基板211、213之倍率變形，亦可進一步採用藉由溫度調節實施熱膨脹或熱收縮等其他修正方法。
藉由溫度調節來修正基板211、213之變形時，宜冷卻貼合時解除保持之側的基板，或是將固定側之基板加熱。此外，藉由將二個基板211、213中之一方加熱作修正時，若將加熱之基板保持於下載台332時，因為從加熱之基板發出的熱會朝向上載台322上升，並傳導至上載台322所保持的基板上，而使該基板產生變形，所以宜將加熱一方之基板保持於上載台322，並將另一方基板保持於下載台332。亦即，此時，宜將保持於下載台332之另一方基板作為解除側用的基板。
以上複數個實施形態中，係說明因為固定側用之基板固持器與解除側用的基板固持器之形狀不同，所以，使基板保持於基板固持器時，已經決定為解除側或是固定側。此時，在積層基板製造裝置中，係搬送部接收其決定資訊，從固持器匣盒選擇性取出解除側用或固定側用的基板固持器，並將基板與基板固持器成對依序搬入預對準器。但是，基板固持器之形狀在解除側與固定側不同 時，亦可貼合部接收其決定資訊，而使保持基板之基板固持器選擇性地保持於上載台或下載台。
以上複數個實施形態中，係說明積層基板製造裝置之控制部決定將一對基板211、213之一方作為固定側，並將另一方作為解除側而構成，不過亦可取而代之，例如由前處理裝置預先進行該決定，並將決定之資訊輸入積層基板製造裝置的控制部。
以上之複數個實施形態中，係說明將一對基板211、213之其中一個作為固定側或解除側的決定，係在藉由貼合部之載台保持基板之前進行。此時，預先決定解除基板側之載台，並使決定為解除側之基板保持於預先決定為解除用的載台上。亦即，此時，控制部150依據一對基板211、213之各個變形的資訊，決定分別保持一對基板211、213之載台。
取而代之，亦可在以載台保持基板後，決定維持或解除其基板之保持。此時，控制部150亦可控制成在其決定後，判斷保持有決定為解除之基板的載台是哪一個，而解除該載台之吸附。
或是，亦可藉由控制部150進行在以載台保持基板之前，決定維持保持之基板與解除之基板的至少一方，判斷保持有解除之基板的載台，而解除其載台的控制。
以上複數個實施形態中，於貼合時，控制部150亦可解除一對基板211、213藉由兩個載台之保持。此時，係依據關於變形之資訊，來判斷使一對基板211、213之其中一個保持於上載台或是保持於下載台。
此外，在基板211、213之接觸區域擴大的過程，控制部150亦可解除基板固持器221對基板211之保持的一部分或全部。解除基板211之保持時，在 接觸區域之擴大過程，下側之基板211係藉由來自上側之基板213的拉伸力從基板固持器221浮起而彎曲。藉此，由於形狀係以下側之基板211表面伸展的方式變化，因此該伸展量部分、與上側基板213表面的伸展量之差變小。因此，抑制二個基板211、213間因不同變形量造成的位置偏差。
由於藉由調整基板固持器221之保持力，可調整基板211從基板固持器221之浮起量，因此，當預設於基板固持器221之修正量與實際所需的修正量之間產生差異時，藉由調整該基板固持器221之保持力可彌補該差分。因而，藉由調整基板固持器221之保持力，而使基板211從基板固持器221浮起時，控制部150係將基板211決定為固定側的基板。
以上之複數個實施形態中，亦可調整固定側之載台的吸附力，而使固定側之基板半固定地保持。此時，半固定保持之基板藉由分子間力而靠近另一方基板，並從基板固持器脫離者，不包含於複數個實施形態所說明之解除基板者。
以上，係使用複數個實施形態說明用於製造積層基板之裝置及方法。追加性或替代性地亦可為一種積層基板製造系統，係藉由解除保持於第一保持部之第一基板、與保持於第二保持部之第二基板中的一方保持，貼合第一基板與第二基板來製造積層基板，且具備：取得部，其係取得關於第一基板及第二基板之各個變形的資訊；決定部，其係依據關於變形之資訊決定維持或解除第一基板或第二基板的保持；及貼合部，其係依據決定來貼合第一基板與第二基板。
此時，決定部亦可對在收容接合之基板的搬送容器中區分基板之區分裝置，傳送將解除側之基板與固定側之基板區分在各個搬送容器的要旨之信號，或是在單一搬送容器內可識別解除側之基板與固定側之基板而收容的要 旨之信號。此外，決定部亦可將包含關於解除側之基板及固定側之基板的資訊之信號；將解除側之基板保持於解除用的載台，並將固定側之基板保持於固定用的載台之要旨的信號；及貼合時解除控制保持解除側之基板的載台之要旨的信號之至少一個，傳送至貼合部之一例的積層基板製造裝置100。
此外，上述實施形態係顯示使基板211、213之一部分接觸後，藉由使接觸區域逐漸擴大而將基板211、213彼此貼合之例，不過，亦可取而代之，將基板211、213分別保持於平坦之保持部，藉由解除一方基板之保持來貼合基板211、213。此時，解除側之基板的決定，可適用上述實施形態中記載之方法。
以上，係說明本發明之實施形態，不過本發明之技術性範圍不限定於上述實施形態記載的範圍。熟悉本技術之業者瞭解可對上述實施形態加以各種變更或改良。從申請專利範圍之記載即可明瞭，施加此種變更或改良之形態亦可包含於本發明之技術性範圍。
須注意，申請專利範圍、說明書、及圖式中顯示之裝置、系統、程式及方法中的動作、程序、步驟、及階段等各處理之執行順序，只要未特別明示「之前」、「首先」等，或是只要不是後面之處理使用前面處理的輸出，則可以任意順序實現。關於申請專利範圍、說明書、及圖式中之動作流程，即使權宜上使用「首先」、「其次」等作說明，並無必須按照該順序實施的意思。

Claims (16)

  1. 一種基板貼合方法，係藉由解除保持於第一保持部之第一基板、及保持於第二保持部之第二基板的一方之前述保持，而貼合前述第一基板與前述第二基板，且包含依據關於前述第一基板及前述第二基板之各個變形的資訊，決定解除或維持前述第一基板或前述第二基板之前述保持的階段。
  2. 如申請專利範圍第1項之基板貼合方法，其中關於前述變形之資訊，包含關於在前述第一基板及前述第二基板之貼合過程產生的變形之資訊，前述決定之階段係決定為解除前述第一基板及前述第二基板中在前述貼合過程產生之變形小的一方。
  3. 如申請專利範圍第1項之基板貼合方法，其中關於前述變形之資訊包含關於產生變形之原因的資訊，且進一步具備依據關於前述原因之資訊，估計前述第一基板及前述第二基板之各個變形的階段，前述決定之階段係依據前述估計之變形的資訊進行前述決定。
  4. 如申請專利範圍第1項之基板貼合方法，其中包含取得關於前述變形之資訊的階段，前述取得之階段係量測前述第一基板及前述第二基板之各個變形，而取得量測之前述變形作為前述資訊。
  5. 如申請專利範圍第1項之基板貼合方法，其中關於前述變形之資訊包含關於前述第一基板及前述第二基板的各個翹曲大小、翹曲方向、翹曲部分、翹曲振幅、撓曲大小、撓曲方向、撓曲振幅、撓曲部分、內部應力、及應力分布之至少一個的資訊。
  6. 如申請專利範圍第5項之基板貼合方法，其中關於前述變形之資訊包含顯示前述第一基板及前述第二基板之各個翹曲振幅的最大值之資訊，前述決定之階段係比較前述第一基板之前述最大值、與前述第二基板之前述最大值的大小來進行決定，並將前述第一基板及前述第二基板中之前述最大值大者決定成維持前述保持之基板。
  7. 如申請專利範圍第5項之基板貼合方法，其中關於前述變形之資訊包含顯示前述第一基板及前述第二基板之各個翹曲振幅的平均值之資訊，前述決定之階段係比較前述第一基板之前述平均值、與前述第二基板之前述平均值的大小，並將前述第一基板及前述第二基板中之前述平均值大者決定成維持前述保持之基板。
  8. 如申請專利範圍第1項之基板貼合方法，其中在每次貼合前述第一基板及前述第二基板、每批製造前述第一基板、及每批製造前述第二基板之至少1個時執行前述決定的階段。
  9. 一種基板貼合方法，係包含以下階段：將第一基板保持於第一保持部；與前述第一基板相對之方式將第二基板保持於第二保持部；及藉由解除前述第一基板及前述第二基板之一方的前述保持，而貼合前述第一基板與前述第二基板；前述貼合階段解除前述第一基板及前述第二基板中，在解除前述保持時於貼合過程產生變形小之一方的基板，或是在貼合前產生變形小之一方基板的前述保持。
  10. 一種基板貼合方法，係藉由解除保持於第一保持部之第一基板、及保持於第二保持部之第二基板的至少一方之前述保持，而貼合前述第一基板與前述第二基板，且包含依據關於第前述一基板及前述第二基板之各個變形的資訊，決定將前述第一基板或前述第二基板保持於前述第一保持部或前述第二保持部的階段。
  11. 一種積層基板製造方法，係包含：貼合階段，其係具有保持第一基板之第一保持部、及保持第二基板之第二保持部，藉由解除前述第一基板及前述第二基板之一方的前述保持而貼合前述第一基板與前述第二基板；及決定階段，其係依據關於前述第一基板及前述第二基板之各個變形的資訊，決定解除或維持前述第一基板或前述第二基板之前述保持；前述貼合階段解除在前述決定階段決定解除之基板的前述保持。
  12. 一種積層基板製造裝置，係具備：第一保持部，其係保持第一基板；及第二保持部，其係保持第二基板；藉由解除前述第一基板及前述第二基板之一方的前述保持，而貼合前述第一基板與前述第二基板來製造積層基板，且具備決定部，其係依據關於前述第一基板及前述第二基板之各個變形的資訊，決定解除或維持前述第一基板或前述第二基板之前述保持。
  13. 一種積層基板製造裝置，係具備：第一保持部，其係保持第一基板；及 第二保持部，其係與前述第一基板相對之方式保持第二基板；藉由解除前述第一基板及前述第二基板之一方的前述保持，而貼合前述第一基板與前述第二基板來製造積層基板，且依據關於前述第一基板及前述第二基板中之變形的資訊，解除決定解除前述保持之一方基板的前述保持。
  14. 一種積層基板製造裝置，係具備：第一保持部，其係保持第一基板；及第二保持部，其係與前述第一基板相對之方式保持第二基板；藉由解除前述第一基板及前述第二基板之一方的前述保持，而貼合前述第一基板與前述第二基板來製造積層基板，且解除前述第一基板及前述第二基板中，解除前述保持時在貼合過程產生之變形小的一方基板，或是在貼合前產生之變形小的一方基板之前述保持。
  15. 一種積層基板製造裝置，係具備：第一保持部，其係保持第一基板；第二保持部，其係與前述第一基板相對之方式保持第二基板；及修正部，其係修正前述第一基板與前述第二基板之位置偏差；藉由解除前述第一基板及前述第二基板之一方的前述保持，而貼合前述第一基板與前述第二基板來製造積層基板，且解除前述第一基板及前述第二基板中，在貼合時估計之位置偏差的修正量為前述修正部可修正之大小的一方基板之前述保持。
  16. 一種積層基板製造系統，係具備： 貼合部，其係具有：保持第一基板之第一保持部、及保持第二基板之第二保持部，藉由解除前述第一基板及前述第二基板之一方的前述保持，而貼合前述第一基板與前述第二基板；及決定部，其係依據關於前述第一基板及前述第二基板之各個變形的資訊，決定解除或維持前述第一基板或前述第二基板之前述保持；前述貼合部解除在前述決定部中決定解除之基板的前述保持。
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