TW202327441A - 接合裝置、轉位機器人以及接合方法 - Google Patents

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Abstract

本發明揭露接合裝置、轉位機器人以及接合方法。根據本發明的一實施例，提供一種用於將第二基板接合在第一基板上的接合裝置，所述接合裝置包括：轉位部；以及製程處理部，包括針對所述第一基板以及所述第二基板執行處理的多個處理單元，所述轉位部包括：轉位機器人，轉位機器人能夠向所述製程處理部傳遞所述第一基板以及所述第二基板，並使基板翻轉。

Description

接合裝置、轉位機器人以及接合方法
本發明涉及一種接合裝置、轉位機器人以及接合方法。
最近，根據半導體設備的精細化以及高整合化要求製程的高精度化、複雜化、晶圓大直徑化等，在伴隨複合製程的增加或單晶圓式化的生產量(throughput)的提高的觀點下，以能夠批量處理半導體設備製造製程的設置多個腔室的多腔室方式的基板處理裝置受到矚目。
這種多腔室方式的基板處理裝置設置於多個製程腔室(處理單元)和各個製程腔室之間而設置將基板向製程腔室搬運的至少一個移送腔室(搬運單元)。基板處理裝置根據製程腔室和移送腔室的配置形式分為集群平台(cluster platform)和嵌入式平台(inline platform)。
當通過多腔室方式的基板處理裝置處理製程時，根據複合製程的複雜度，半導體元件的總製造時間中的在腔室之間搬運基板所需的時間占比逐漸增加。
在這種趨勢下，為了提高基板的生產性，正在積極進行關於能夠減少不必要的搬運過程並連續處理製程的半導體製造設備的佈局(lay-out)的研究。
(專利文獻1)韓國公開專利公報第10-2021-0068350號
可以是，本發明是為了解決如上所述的現有技術的問題而提出的，揭露一種減少在多腔室方式的基板處理裝置中搬運基板所需要的時間而能夠提高生產性的基板處理方案。
尤其，與現有技術相比，通過簡單化以及優化包括接合單元的基板處理裝置的佈局，從而降低生產費用和基板的動線並改善設備的整備性。
本發明的目的不限於前述的說明，通過以下說明可以理解未提及的本發明的其它目的以及優點。
根據本發明的一實施例，可以提供一種用於將第二基板接合在第一基板上的接合裝置。可以是，所述接合裝置包括：轉位部；以及製程處理部，包括針對所述第一基板以及所述第二基板執行處理的多個處理單元，所述轉位部包括：轉位機器人，能夠向所述製程處理部傳遞所述第一基板以及所述第二基板，並使基板翻轉。
在一實施例中，可以是，所述製程處理部包括：搬運單元，從所述轉位機器人接收所述第一基板以及所述第二基板而在所述多個處理單元之間搬運所述第一基板以及所述第二基板。
在一實施例中，可以是，所述搬運單元包括：引導軌道；主機器人，沿著所述引導軌道移動並搬運所述第一基板以及所述第二基板；以及緩衝器模組，配置於所述引導軌道和所述轉位部之間。
在一實施例中，可以是，所述緩衝器模組配置於搬運單元的區域，而不是位於所述轉位部和所述製程處理部之間的區域。
在一實施例中，可以是，所述緩衝器模組包括：緩衝器，臨時儲存所述基板；對準器，使所述基板的位置對齊；以及熱處理模組，冷卻或者加熱所述基板。
在一實施例中，可以是，所述多個處理單元包括：接合單元，用於將所述第二基板接合在所述第一基板上；電漿單元，通過電漿處理而親水化所述第一基板和所述第二基板的接合面中的至少一個；以及清洗單元，用於洗淨所述第一基板以及所述第二基板。
在一實施例中，可以是，所述多個處理單元還包括檢查單元，用於檢查通過所述接合單元完成接合的所述第一基板和所述第二基板的接合基板。
在一實施例中，可以是，所述轉位機器人包括：手部，把持所述基板；底座，支承所述手部並使所述手部前進或者後退；垂直驅動部，使所述底座在垂直方向上上升或者下降；水平驅動部，支承所述垂直驅動部並使所述垂直驅動部在水平方向上移動；以及旋轉驅動部，手部使所述手部向左方向或者右方向旋轉以能夠在把持在所述手部的基板的上表面和下表面之間轉換位置。
在一實施例中，可以是，所述轉位機器人通過所述旋轉驅動部使接合在所述第一基板上的所述第二基板翻轉。
在一實施例中，可以是，所述轉位部包括多個轉位機器人。
根據本發明的一實施例，可以提供一種在收納有多個基板的載體和製程處理部相互間搬運基板的轉位機器人。可以是，所述轉位機器人包括：手部，把持所述基板；底座，支承所述手部並使所述手部前進或者後退；垂直驅動部，使所述底座在垂直方向上上升或者下降；水平驅動部，支承所述垂直驅動部並使所述垂直驅動部在水平方向上移動；以及旋轉驅動部，手部使所述手部向左方向或者右方向旋轉以能夠在把持在所述手部的基板的上表面和下表面之間轉換位置。
根據本發明的一實施例，可以提供一種通過包括轉位部的轉位機器人和製程處理部的主機器人的接合裝置將第二基板接合在第一基板上的接合方法。可以是，所述接合方法包括：搬運所述第一基板的第一基板搬運步驟；搬運所述第二基板的第二基板搬運步驟；以及將所述第二基板接合在所述第一基板上的接合步驟，第二基板搬運步驟包括使所述第二基板通過所述轉位機器人翻轉的步驟。
在一實施例中，可以是，所述第一基板搬運步驟包括：從所述轉位部向所述製程處理部傳遞所述第一基板的步驟；通過電漿處理親水化所述第一基板的接合面的親水化步驟；洗淨完成所述親水化步驟的所述第一基板的清洗步驟；對完成所述清洗步驟的所述第一基板進行熱處理的熱處理步驟。
在一實施例中，可以是，從所述轉位部向所述製程處理部傳遞所述第一基板的步驟通過所述轉位機器人執行，之後傳遞到所述主機器人而通過所述主機器人執行所述第一基板向所述親水化步驟、所述清洗步驟、所述熱處理步驟的搬運。
在一實施例中，可以是，所述第二基板搬運步驟包括：從所述轉位部向所述製程處理部傳遞所述第二基板的步驟；通過電漿處理親水化所述第二基板的接合面的親水化步驟；洗淨完成所述親水化步驟的所述第二基板的清洗步驟；對完成所述清洗步驟的所述第二基板進行熱處理的熱處理步驟；使完成所述熱處理步驟的所述第二基板翻轉的步驟。
在一實施例中，可以是，從所述轉位部向所述製程處理部傳遞所述第二基板的步驟以及使所述第二基板翻轉的步驟通過所述轉位機器人執行，通過所述主機器人執行所述第二基板向所述親水化步驟、所述清洗步驟、所述熱處理步驟的搬運。
在一實施例中，可以是，所述接合步驟包括：對齊所述第一基板和所述第二基板的位置的對齊步驟；以及接合對齊了的所述第一基板和所述第二基板的步驟。
在一實施例中，可以是，所述接合步驟還包括：檢查完成接合的所述第一基板和所述第二基板的接合基板的檢查步驟。
在一實施例中，可以是，通過所述轉位機器人執行從所述第一基板搬運步驟以及所述第二基板搬運步驟向所述接合步驟的搬運。
根據本發明的一實施例，可以提供一種通過包括轉位部的轉位機器人和製程處理部的主機器人的接合裝置將第二基板接合在第一基板上的接合方法。可以是，所述接合方法包括：從所述轉位部向所述製程處理部傳遞所述第一基板以及所述第二基板的步驟；通過電漿處理親水化所述第一基板以及所述第二基板的接合面的親水化步驟；洗淨完成所述親水化步驟的所述第一基板以及所述第二基板的清洗步驟；對完成所述洗淨步驟的所述第一基板以及所述第二基板的熱處理步驟；以及將所述第二基板接合在所述第一基板上的接合步驟，通過所述轉位機器人執行所述第一基板以及所述第二基板向所述接合步驟的搬運，所述第二基板通過所述轉位機器人以翻轉的狀態向所述接合步驟搬運。
在一實施例中，可以是，所述接合步驟包括：對齊所述第一基板和所述第二基板的位置的對齊步驟；接合對齊了的所述第一基板和所述第二基板的步驟；以及檢查完成接合的所述第一基板和所述第二基板的接合基板的檢查步驟。
通過如下的本發明，可以簡單化以及優化多腔室方式的接合裝置的構成而降低生產費用。
另外，減小在接合裝置中搬運基板所需要的時間而能夠使生產性提高。
本發明的效果不限於上面提到的效果，在本發明所屬技術領域中具有通常知識的人可以從以下的記載明確地理解其它未提及的效果。
以下，參照所附圖式，詳細說明本發明的較佳實施例，但本發明並不被實施例所限定或限制。
為了說明本發明和本發明的工作上的優點以及根據本發明的實施而達成的目的，以下將例示說明本發明的較佳實施例，並參照該實施例進行說明。
首先，在本申請中使用的術語僅用於為了說明特定的實施例，並沒有限定本發明的意圖，除非在文脈中有明顯不同的定義，否則單數的表述可以包括複數的表述。另外，在本申請中，“包括”或“具有”等術語應理解為指定說明書上記載的特徵、數字、步驟、工作、構成要件、零件或組合這些的存在，並不事先排除一個或其以上的其它特徵或數字、步驟、工作、構成要件、零件或組合這些的存在或附加的可能性。
在對本發明進行的說明中，當判斷為對相關習知構成或者功能進行的具體說明可能不必要地混淆本發明的主旨時，省略其詳細的說明。
根據本發明的實施例，可以不利用接合膜(adhesion film)和焊錫凸塊(solder bump)之類接合介質，並接合基板和晶粒(例如，TSV晶粒)，或者多個基板之間。因此，當製作微細I/O間距的半導體時，可以防止焊錫凸塊的擺動(sweep)、短路等不良。另外，每當接合晶粒時，可以不經過本接合製程並以基板為單位執行本接合製程，而可以減少接合製程所需時間。
圖1示出根據本發明的實施例的基板處理裝置的示例。參照圖1，基板處理裝置10可以包括轉位部100和製程處理部200。作為一例，基板處理裝置10可以是用於在第一基板(晶圓)上接合第二基板(晶圓)的晶圓接合器(接合裝置)。
(轉位部)
轉位部100可以包括裝載埠120和轉位框架140。裝載埠120、轉位框架140以及製程處理部200可以依次排列為一列。以下，將排列有裝載埠120、轉位框架140以及製程處理部200的方向稱為第一方向12。並且從上方觀察時，與第一方向12垂直的方向稱為第二方向14，與包括第一方向12和第二方向14的平面垂直的方向稱為第三方向16。轉位部100可以設置為設備前端模組(Equipment Front End Module，EFEM)。
裝載埠120可以配置於轉位框架140的前方，多個裝載埠120沿著第二方向14配置為一列，可以在執行製程時安放裝載有多個基板的載體。在圖1中，顯示為提供4個裝載埠120。但裝載埠120的數量可以根據製程處理部200的製程效率以及覆蓋區等條件增加或減少。前開式晶圓傳送盒(Front Opening Unified Pod，FOUP)可以作為載體C使用。
可以是，轉位框架140配置於裝載埠120和製程處理部200之間，並在內部設置有搬運基板的轉位機器人300，從而在載體C和製程處理部200相互之間搬運基板。在轉位框架140中可以沿著第二方向14配置提供轉位機器人300的移動路徑的移送軌道142。雖未詳細示出，但為了防止顆粒流入到內部空間，轉位框架140可以包括通氣孔(vents)、層流系統(laminar flow system)之類可控制的空氣流動系統。
圖2以及圖3是示出根據本發明的實施例的轉位機器人300的立體圖。
參照圖2以及圖3，轉位機器人300包括手部310、水平驅動部322、垂直驅動部324、底座326、旋轉驅動部330。
手部310可以以把持基板的形式提供並提供為能夠在前進或者後退方向上移動。手部310可以包括用於夾持基板的夾持手，可以以如下形式提供，當兩個夾持機械手咬合時，圍繞基板的周圍的同時夾持基板，當不夾持基板時，手部310的兩個手隔開的同時放下基板。
或者，手部310也可以還包括連接兩側手的單獨的咬合部件(未示出)，從而構成為使咬合部件(未示出)緊固或解除緊固而夾持或不夾持基板。或者，手部310也可以設置成大於基板的大小而以支承基板的邊緣的形式提供以構成為夾緊或者不夾緊基板。另一方面，手部310可以包括多個機械手而提供為能夠同時搬運多個基板。另外，手部310可以以支承基板的下表面的形式提供。
水平驅動部322可以構成為隨著移送軌道142並沿著第二方向14的水平方向移動，並起到垂直驅動部324的支架作用。水平驅動部322可以使垂直驅動部324在第二方向14的水平方向上移動，從而在第二方向14上移送手部310。
垂直驅動部324可以固定結合於水平驅動部322。通過垂直驅動部324，手部310以及底座326可以在第三方向16上上升或者下降。
底座326位於垂直驅動部324的上表面並支承手部310。底座326可以與垂直驅動部324結合以能夠進行軸旋轉。底座326可以對垂直驅動部324以第三方向16為中心進行軸旋轉。底座326提供為其長度方向朝向水平方向。
如圖2以及圖3所示，手部310可以設置於底座326上而構成為能夠在前進或者後退方向上移動。
旋轉驅動部330配置於手部310和支承手部310的支承台之間而用於使手部310旋轉的構成。旋轉驅動部330可以使手部310的基板翻轉。具體地，旋轉驅動部330可以使手部310在左方向或者右方向上180度旋轉，以使夾持在手部310的基板的上表面和下表面的位置翻轉。可以使通過旋轉驅動部330位於上方的第二基板翻轉，從而第二基板的接合面與第一基板的接合面面對。
轉位機器人300可以還包括搬運控制部340。搬運控制部340可以控制轉位機器人300的搬運工作。根據一實施例，搬運控制部340可以控制與各驅動部連接的驅動部件(未示出)。搬運控制部340可以從上位控制部接收訊號並將手部310移動到與被傳遞的訊號相對應的設定位置並且控制成手部310拾取或者放下基板。
轉位機器人300可以使在通過製程處理部200完成前處理(親水化、清洗、熱處理)的第二基板通過旋轉驅動部330翻轉之後，向後述的接合單元262進入。
另一方面，轉位部100可以設置多個轉位機器人300而構成為能夠同時搬運多個基板。
(製程處理部)
在製程處理部200中可以進行在下方的第一基板(晶圓)上接合第二基板(晶圓)的製程。
製程處理部200可以包括搬運單元240和多個處理單元。搬運單元240可以配置為其長度方向與第一方向12平行。在搬運單元240一側以及另一側可以沿著第二方向14分別配置處理單元。
處理單元中的一部分可以沿著搬運單元240的長度方向配置。另外，處理單元中的一部分可以彼此層疊配置。
即，在處理單元的一側中，處理單元可以以A×B(A和B分別為1以上的自然數)的排列配置。其中，A為沿著第一方向12提供為一列的處理單元的數，B為沿著第三方向16提供為一列的處理單元的數。
可以是，搬運單元240在轉位部100和處理單元之間搬運基板。搬運單元240可以從轉位機器人300接收基板，並在處理單元之間搬運基板。在搬運單元240中可以提供引導軌道242和主機器人244。引導軌道242配置為其長度方向與第一方向12平行。主機器人244可以設置於引導軌道242上，並設置為在引導軌道242上沿著第一方向12直線移動。另外，主機器人244可以具有能夠在第二方向14以及第三方向16的周圍上移動的搬運臂。主機器人244按照順序從搬運單元240內部搬運第一基板、第二基板以及接合第一基板和第二基板的接合基板。
搬運單元240可以還包括緩衝器模組220。緩衝器模組220在搬運單元240內部配置於轉位框架140和引導軌道242之間。緩衝器模組220可以包括緩衝器、對準器(未示出)、熱處理模組(未示出)。根據本發明的接合裝置10的緩衝器模組220配置於搬運單元240的區域，而不是位於轉位部100和製程處理部200之間的區域。
可以是，緩衝器可以在轉位機器人300和搬運單元240之間在搬運基板之前提供臨時運載基板的空間。可以是，緩衝器提供在其內部放置基板的插槽(未示出)，插槽(未示出)提供為多個以在彼此之間沿著第三方向16隔開。在緩衝器模組220中可以以與轉位框架140和搬運單元240面對的面分別開放的形式提供。
在緩衝器模組220中設置的對準器(未示出)可以調節第一基板和第二基板的水平方向的位置。對準器(未示出)可以通過基於視覺檢查第一基板和第二基板的位置。
熱處理模組(未示出)可以冷卻或者加熱第一基板以及第二基板。例如，熱處理模組可以包括用於冷卻第一基板以及第二基板的冷卻模組。
多個處理單元可以包括接合單元262、電漿單元264、清洗單元266、檢查單元268。
接合單元262可以包括支承下方的第一基板的第一支承部和支承上方的第二基板的第二支承部。可以是，第一支承部保持吸附第一基板，第二支承部保持吸附第二基板。第一支承部和第二支承部可以配置為彼此對應。接合單元262可以還包括調整為第一支承部和第二支承部的位置完全重疊的對準器。第一支承部和第二支承部中的至少一個可以提供為能夠垂直移動以針對另一個隔開或遠離。可以通過接合單元262在第一基板的上表面接合第二基板的下表面。第二基板可以在進入接合單元262之前以通過轉位機器人300翻轉的狀態通過轉位機器人300向接合單元262傳遞。可以是，第一基板以及第二基板在經過電漿單元264和清洗單元266之後向接合單元262提供。
電漿單元264是用於將第一基板和第二基板的接合面中的至少一個通過電漿處理而親水化的處理單元。電漿單元264可以設置於從接合單元262在第一方向12上相鄰的位置。或者，在接合單元262和電漿單元264之間可以設置裝載鎖定腔室(未示出)。在電漿單元264中，例如在減壓氛圍下，製程氣體可以被激發而被電漿化並電離。由此，包括在製程氣體中的元素的離子可以照射到第一基板以及第二基板的接合面，從而接合面被電漿處理而被重整。
在一實施例中，電漿單元264可以在具有介電常數的管道壁面中施加RF(Radio Frequency)和/或LF(Low Frequency)電源而向發生電漿的介電質阻擋放電(Dielectric Barrier Discharge，DBD)恆溫電漿裝置提供。電漿單元264可以包括本體、用於在本體內導入製程氣體的氣體供應部以及用於使製程氣體激發而形成電漿的RF電源施加部。在本體內，形成用於將從氣體供應部供應的製程氣體向上方搬運的搬運通道。在RF電源供應部中供應的RF電源可以通過RF電源施加部施加到通過絕緣體絕緣的電極。
清洗單元266可以對完成電漿處理的第一基板以及第二基板的接合面進行洗淨。清洗單元266可以隔著搬運單元240並設置於與電漿單元264面對的位置。清洗單元266可以是空氣噴射單元、真空抽吸單元以及電離劑(ionizer)等複合的洗淨裝置。
檢查單元268可以檢查通過接合單元262完成接合的接合基板。檢查單元268可以隔著搬運單元240並提供於與接合單元262面對的位置。
(基板的搬運路徑)
以下，將對通過上述的基板處理裝置(接合裝置)的第一基板以及第二基板的搬運路徑進行說明。
第一基板可以通過轉位機器人300從裝載埠120被引出而向製程處理部200傳遞。具體地，第一基板可以在通過轉位機器人300從裝載埠120被引出之後向搬運單元240的緩衝器模組220傳遞。向緩衝器模組220傳遞的第一基板可以經過對準器向主機器人224搬運，並通過主機器人224向清洗單元266搬運。通過清洗單元266洗淨了的第一基板可以重新傳遞到主機器人224而向緩衝器模組220的熱處理單元搬運，並經過熱處理製程(冷卻)之後向轉位機器人300傳遞。之後，第一基板可以通過轉位機器人300向接合單元262提供。
第二基板可以通過轉位機器人300從裝載埠120被引出而向製程處理部200傳遞。具體地，第二基板可以在通過轉位機器人300從裝載埠120被引出之後向搬運單元240的緩衝器模組220傳遞。向緩衝器模組220傳遞的第二基板可以經過對準器向主機器人224搬運，並通過主機器人224向清洗單元266搬運。通過清洗單元266洗淨了的第二基板可以重新傳遞到主機器人224而向緩衝器模組220的熱處理單元搬運，並經過熱處理製程(冷卻)之後向轉位機器人300傳遞。之後，第二基板可以通過轉位機器人300向接合單元262提供。
向接合單元262提供的第一基板和翻轉的第二基板可以經過位置調整步驟彼此接合。完成接合製程的第一基板和第二基板的接合基板可以通過主機器人224向檢查單元268提供而執行檢查製程。完成檢查製程的接合基板可以在通過主機器人224向緩衝器模組220搬運之後向轉位機器人300傳遞。之後，可以通過轉位機器人300傳遞到裝載埠120而向接合裝置10外部搬出。
圖4是概要示出根據本發明的一實施例的接合方法的流程圖。
根據本發明的一實施例的接合方法可以包括搬運第一基板的第一基板搬運步驟(S110)、搬運第二基板的第二基板搬運步驟(S120)以及接合第一基板和第二基板的接合步驟(S200)。
第一基板搬運步驟(S110)可以包括在執行接合步驟(S200)之前針對第一基板的前處理製程。例如，第一基板搬運步驟(S110)可以包括從轉位部100的裝載埠120引出第一基板而向製程處理部200傳遞第一基板的步驟、通過電漿處理親水化第一基板的接合面(表面)的親水化步驟(S111)、洗淨完成親水化步驟(S111)的第一基板的清洗步驟(S112)以及對完成清洗步驟(S112)的第一基板進行熱處理(例：冷卻)的熱處理步驟(S113)。
可以是，通過電漿單元264執行親水化步驟(S111)，通過清洗單元266執行清洗步驟(S112)，通過熱處理模組執行熱處理步驟(S113)。
此時，通過轉位機器人300執行從轉位部100向製程處理部200傳遞第一基板的步驟，之後，主機器人244可以從轉位機器人300接收第一基板而搬運第一基板。主機器人244可以搬運第一基板以第一基板依次經過親水化步驟(S111)、清洗步驟(S112)以及熱處理步驟(S113)。全部完成至熱處理步驟(S113)的第一基板可以重新從主機器人244向轉位機器人300傳遞。
第二基板搬運步驟(S120)可以包括在執行接合步驟(S200)之前針對第二基板的前處理製程。例如，第二基板搬運步驟(S120)可以包括從轉位部100的裝載埠120引出第二基板而向製程處理部200傳遞第二基板的步驟、通過電漿處理親水化第二基板的接合面(表面)的親水化步驟(S121)、洗淨完成親水化步驟(S121)的第二基板的清洗步驟(S122)以及對完成清洗步驟(S122)的第二基板進行熱處理(例：冷卻)的熱處理步驟(S123)。
可以是，通過電漿單元264執行親水化步驟(S121)，通過清洗單元266執行清洗步驟(S122)，通過熱處理模組執行熱處理步驟(S123)。
此時，通過轉位機器人300執行從轉位部100向製程處理部200傳遞第二基板的步驟，之後，主機器人244可以從轉位機器人300接收第二基板而搬運第二基板。主機器人244可以搬運第二基板以第二基板依次經過親水化步驟(S121)、清洗步驟(S122)以及熱處理步驟(S123)。全部完成至熱處理步驟(S113)的第二基板可以重新從主機器人244向轉位機器人300傳遞。
與第一基板搬運步驟(S110)不同的是，第二基板搬運步驟(S120)還包括使第二基板翻轉的步驟(S124)。使第二基板翻轉的步驟(S124)可以在完成熱處理步驟而向轉位機器人300傳遞之後通過轉位機器人300執行。
若完成第一基板搬運步驟(S110)以及第二基板搬運步驟(S120)，則可以執行接合步驟(S200)。可以是，接合步驟包括將第一基板和第二基板的位置對齊的對齊步驟(S210)以及將對齊了的第一基板和第二基板接合的接合步驟(S220)，還包括檢查完成接合的第一基板和第二基板的接合基板的檢查步驟(S230)。
可以是，通過轉位機器人300執行從第一基板搬運步驟(S110)以及第二基板搬運步驟(S120)到接合步驟(S200)的第一基板以及第二基板的搬運，通過主機器人244執行從接合步驟(S220)到檢查步驟(S230)的接合基板的搬運。
與現有的接合裝置相比，根據本發明的一實施例的接合裝置構成為具有簡單化以及優化的佈局，並且與以往的接合裝置相比，包括縮小了大小和簡單化的結構。由此，可以是，在接合裝置中減小基板的動線而縮短搬運基板所需的時間，有能夠降低生產費用的效果。另外，可以通過簡單化以及優化設備的結構，改善設備的整備性。
10:接合裝置 12:第一方向 14:第二方向 16:第三方向 100:轉位部 120:裝載埠 140:轉位框架 142:移送軌道 200:製程處理部 220:緩衝器模組 240:搬運單元 242:引導軌道 244:主機器人 262:接合單元 264:電漿單元 266:清洗單元 268:檢查單元 300:轉位機器人 310:手部 322:水平驅動部 324:垂直驅動部 326:底座 330:旋轉驅動部 340:搬運控制部 C:載體 S110、S111、S112、S113、S120、S121、S122、S123、S124、S200、S210、S220、S230:步驟
圖1示出根據本發明的接合裝置的一實施例。
圖2以及圖3示出圖1的轉位機器人的一實施例。
圖4示出根據本發明的接合方法的一實施例。
10:接合裝置
12:第一方向
14:第二方向
16:第三方向
100:轉位部
120:裝載埠
140:轉位框架
142:移送軌道
200:製程處理部
220:緩衝器模組
240:搬運單元
242:引導軌道
244:主機器人
262:接合單元
264:電漿單元
266:清洗單元
268:檢查單元
300:轉位機器人
C:載體

Claims (20)

  1. 一種接合裝置，用於將第二基板接合在第一基板上，所述接合裝置包括： 轉位部；以及 製程處理部，包括針對所述第一基板以及所述第二基板執行處理的多個處理單元， 所述轉位部包括： 轉位機器人，能夠向所述製程處理部傳遞所述第一基板以及所述第二基板，並使所述第一基板及所述第二基板中的至少一個翻轉。
  2. 如請求項1所述的接合裝置，其中，所述製程處理部包括： 搬運單元，從所述轉位機器人接收所述第一基板以及所述第二基板而在所述多個處理單元之間搬運所述第一基板以及所述第二基板。
  3. 如請求項2所述的接合裝置，其中，所述搬運單元包括： 引導軌道； 主機器人，沿著所述引導軌道移動並搬運所述第一基板以及所述第二基板；以及 緩衝器模組，配置於所述引導軌道和所述轉位部之間。
  4. 如請求項3所述的接合裝置，其中，所述緩衝器模組包括： 緩衝器，臨時儲存所述第一基板及所述第二基板中的至少一個； 對準器，使所述第一基板及所述第二基板中的至少一個的位置對齊；以及 熱處理模組，冷卻或者加熱所述第一基板及所述第二基板中的至少一個。
  5. 如請求項2所述的接合裝置，其中，所述多個處理單元包括： 接合單元，用於將所述第二基板接合在所述第一基板上； 電漿單元，通過電漿處理而親水化所述第一基板和所述第二基板的接合面中的至少一個；以及 清洗單元，用於洗淨所述第一基板以及所述第二基板。
  6. 如請求項5所述的接合裝置，其中，所述多個處理單元還包括： 檢查單元，用於檢查通過所述接合單元完成接合的所述第一基板和所述第二基板的接合基板。
  7. 如請求項1所述的接合裝置，其中，所述轉位機器人包括： 手部，把持所述第一基板及所述第二基板中的至少一個； 底座，支承所述手部並使所述手部前進或者後退； 垂直驅動部，使所述底座在垂直方向上上升或者下降； 水平驅動部，支承所述垂直驅動部並使所述垂直驅動部在水平方向上移動；以及 旋轉驅動部，使所述手部向左方向或者右方向旋轉，以能夠在把持在所述手部的所述第一基板及所述第二基板中的至少一個的上表面和下表面之間轉換位置。
  8. 如請求項7所述的接合裝置，其中，所述轉位機器人通過所述旋轉驅動部使所述第二基板翻轉。
  9. 如請求項1所述的接合裝置，其中，所述轉位部包括多個轉位機器人。
  10. 一種轉位機器人，在收納有多個基板的載體和製程處理部相互間搬運所述多個基板，所述轉位機器人包括： 手部，把持所述多個基板中的至少一個； 底座，支承所述手部並使所述手部前進或者後退； 垂直驅動部，使所述底座在垂直方向上上升或者下降； 水平驅動部，支承所述垂直驅動部並使所述垂直驅動部在水平方向上移動；以及 旋轉驅動部，使所述手部向左方向或者右方向旋轉以能夠在把持在所述手部的所述多個基板中的至少一個的上表面和下表面之間轉換位置。
  11. 一種接合方法，通過包括轉位部的轉位機器人和製程處理部的主機器人的接合裝置，將第二基板接合在第一基板上，所述接合方法包括： 搬運所述第一基板的第一基板搬運步驟； 搬運所述第二基板的第二基板搬運步驟；以及 將所述第二基板接合在所述第一基板上的接合步驟，所述第二基板搬運步驟包括使所述第二基板通過所述轉位機器人翻轉的步驟。
  12. 如請求項11所述的接合方法，其中，所述第一基板搬運步驟包括： 從所述轉位部向所述製程處理部傳遞所述第一基板的步驟； 通過電漿處理親水化所述第一基板的接合面的親水化步驟； 洗淨完成所述親水化步驟的所述第一基板的清洗步驟； 對完成所述清洗步驟的所述第一基板進行熱處理的熱處理步驟。
  13. 如請求項12所述的接合方法，其中，從所述轉位部向所述製程處理部傳遞所述第一基板的步驟通過所述轉位機器人執行，之後傳遞到所述主機器人而通過所述主機器人執行所述第一基板向所述親水化步驟、所述清洗步驟、所述熱處理步驟的搬運。
  14. 如請求項11所述的接合方法，其中，所述第二基板搬運步驟包括： 從所述轉位部向所述製程處理部傳遞所述第二基板的步驟； 通過電漿處理親水化所述第二基板的接合面的親水化步驟； 洗淨完成所述親水化步驟的所述第二基板的清洗步驟； 對完成所述清洗步驟的所述第二基板進行熱處理的熱處理步驟； 使完成所述熱處理步驟的所述第二基板翻轉的步驟。
  15. 如請求項14所述的接合方法，其中，從所述轉位部向所述製程處理部傳遞所述第二基板的步驟以及使所述第二基板翻轉的步驟通過所述轉位機器人執行，通過所述主機器人執行所述第二基板向所述親水化步驟、所述清洗步驟、所述熱處理步驟的搬運。
  16. 如請求項11所述的接合方法，其中，所述接合步驟包括： 對齊所述第一基板和所述第二基板的位置的對齊步驟；以及 接合對齊了的所述第一基板和所述第二基板的步驟。
  17. 如請求項16所述的接合方法，其中，所述接合步驟還包括： 檢查完成接合的所述第一基板和所述第二基板的接合基板的檢查步驟。
  18. 如請求項11所述的接合方法，其中，通過所述轉位機器人執行從所述第一基板搬運步驟以及所述第二基板搬運步驟向所述接合步驟的搬運。
  19. 一種接合方法，通過包括轉位部的轉位機器人和製程處理部的主機器人的接合裝置，將第二基板接合在第一基板上，所述接合方法包括： 從所述轉位部向所述製程處理部傳遞所述第一基板以及所述第二基板的步驟； 通過電漿處理親水化所述第一基板以及所述第二基板的接合面的親水化步驟； 洗淨完成所述親水化步驟的所述第一基板以及所述第二基板的清洗步驟； 對完成所述洗淨步驟的所述第一基板以及所述第二基板的熱處理步驟；以及 將所述第二基板接合在所述第一基板上的接合步驟，通過所述轉位機器人執行所述第一基板以及所述第二基板向所述接合步驟的搬運，所述第二基板通過所述轉位機器人以翻轉的狀態向所述接合步驟搬運。
  20. 如請求項19所述的接合方法，其中，所述接合步驟包括： 對齊所述第一基板和所述第二基板的位置的對齊步驟； 接合對齊了的所述第一基板和所述第二基板的步驟；以及 檢查完成接合的所述第一基板和所述第二基板的接合基板的檢查步驟。
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