TW477008B - Substrate processing apparatus and method - Google Patents

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477008 A7 B7 五、發明説明（1 ) 發明領域 本發明係關於一種基底處理裝置和方法和基底製造方 法，更特別而言，係關於一種基底處理裝置和方法，用以 重疊和接觸兩基底，和基底製造方法。 相關技藝之說明 藉由執行陽極接合，按壓處理，退火等，兩晶圓（基 底）接觸而互相面對，並互相重疊。此種方法適於製造具 有S〇I構造之晶圓。 圖1 1 A和1 1B爲在接觸晶圓之處理中之步驟之不 意圖。在此晶圓接觸中，如圖1 1 A所示，第一晶圓1設 置在晶圓支持製具201上，且其接觸表面面向上，和第 二晶圓2柔軟的重疊在第一晶圓1上，而其接觸面面向下 。此時，上晶圓以介於晶圓間之氣體（空氣或惰性氣體） 浮動，如圖1 1 A所示。 · 經浐部中央標準局負工消費合作社印^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在晶圓1和2間之氣體完全釋放前，上晶圓2之中央 部份以一按壓銷2 0 2按壓，如圖1 1 B所示。而後，介 於晶圓之中央部份間之氣體釋放，且晶圓1和2在中央部 份上互相接觸。當介於晶圓間之氣體逐漸向著週緣釋放時 ，接觸部份之面積增加。最後，整個晶圓互相接觸。此方 法可有效的用於接觸兩晶圓，而不會在其間留下任何的氣 隙。但是此方法仍有下列缺點。 第一個問題爲隨著兩晶圓之對準而來之晶圓污染。亦 即，由於重疊之上晶圓2由介於晶圓間之氣體所浮動，上 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 477008 A7 _ B7 五、發明説明（2 ) (讀先閱讀背面之注意事項再填艿本頁) 晶圓2在水平移動之磨擦力非常小。因此，即使以製具之 非常小的傾斜，上晶圓2會滑動。因此，準確的對準兩晶 圓1和2需要用以限制晶圓2之水平移動之機構。如圖 1 1 A和1 1 B所示之製具2 0 1具有和晶圓1和2之形 狀一致之凹陷，並對準晶圓1和2，且以凹陷之側壁限制 晶圓1和2之水平移動。圖1 2爲用以重疊晶圓1和2並 使其對準之製具之另一構造例。製具2 0 5具有多數之對 準銷204和一按壓銷203。按壓銷203按壓晶圓1 和2以抵住多數對準銷2 0 4以限制晶圓1和2之水平移 動。 在圖1 1 A和1 1 B或圖1 2所示使用製具重疊兩晶 圓之方法中，由於晶圓之週緣部份和製具接觸，因此會產 生顆粒，而使晶圓之週緣部份受到破壞且降低良率。 經浐部中央標準局負工消費合作社印^ 另一問題乃導因於晶圓按壓狀況之變化。更特別而言 ，介於重疊兩晶圓和以按壓銷按壓晶福間之時間間隔會改 變且介於以按壓銷按壓晶圓時晶圓間之間隙亦會改變。因 此，以接觸兩晶圓而得之晶圓之品質難以一致。在晶圓以 按壓銷按壓之前，介於晶圓間之氣體可部份的釋放。在此 例中，由於氣體會留在晶圓間使晶圓無法接觸，而後氣體 會逐漸的由中央部份向著週緣部份釋放。 發明槪要 本發明乃在考慮上述之問題下爲之，且其目的乃在增 進由黏著兩基底而得之基底之品質。 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) A4規格（210X 297公釐)~ 477008 A7 ____B7_____ 五、發明説明（3 ) 依照本發明之塞底處理裝置爲一種基底處理裝置，其 用以重疊和接觸兩基底，其特徵在於包含：基底操作機構 ，用以支持該兩基底互相面對，和而後取消對一基底之支 持；和按壓機構，其按壓一基底之背側之一部份以回應由 該基底操作機構對一基底之支持之取消以重疊一基底在另 一基底上。 在基底處理裝置中，該按壓機構最好和由基底操作機 構取消一基底之支持同時的按壓一基底之一部份。 所應用之壓力最好約1 5 0至3 0 0 g f，且更好爲 2〇〇至25〇gf 。 在基底處理裝置中，該按壓機構最好在介於兩基底間 之氣體釋放爲不小於一預定量之前和由基底操作機構取消 一基底之支持後按壓一基底之一部份。 在基底處理裝置中，在由基底操作機構取消一基底之 支持後之一段預定時間後，該按壓機構按壓一基底之一部 份。 經米部中央標準局負工消費合作社印^ (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在基底處理裝置中，該按壓機構在介於兩基底間之距 離降低至不大於一預定距離之前和由基底操作機構取消一 基底之支持後按壓一基底之一部份。 在基底處理裝置中，該基底操作機構實質水平的支持 兩基底，且而後取消對該上基底之支持。 在基底處理裝置中，該基底操作機構實質水平的支持 兩基底，且而後取消對該上基底之支持，且該按壓機構在 介於兩基底間之氣體因上基底之重量而釋放爲不小於一預 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29*7公釐)~ c _ _ 477008 A7 B7 五、發明説明（4 ) 定量之前和由基底操作機構取消該上基底之支持後按壓該 上基底之一部份。 (請先閱讀背面之注意事項再填巧本頁) 在基底處理裝置中，該基底操作機構分別只由背側支 持兩基底。 在基底處理裝置中，該基底操作機構包含間隙調整機 構用以剛好在取消一基底之支持前調整介於兩基底間之間 隙。 該間隙最好爲約2 0至1 0 0 m m，且更好爲3 0至 6 0 m m 〇 在基底處理裝置中，該間隙調整機構調整介於兩基底 間之間隙至一預定距離。 在基底處理裝置中，該間隙調整機構包含量測機構用 以量測兩基底之厚度，和根據量測結果調整兩基底間之間 隙。 在基底處理裝置中，該按壓機構包含一壓力轉換構件 用以按壓該基底和該基底之一部份接觸，和振動機構用以 振動該壓力轉換構件。. 經济部中央標準局員工消費合作社印袈 在基底處理裝置中，該振動機構振動按壓該基底之該 壓力轉換機構。 在基底處理裝置中，該基底操作機構包含第一基底支 持機構用以支持一基底以使其前側面向上，和第二基底支 持機構用以由一背側箝夾另一基底和支持該基底，以使該 基底之前側面對實質平行之一基底之前側。 在基底處理裝置中，該第二基底支持機構包含一箝夾 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29*7公釐） 477008 A7 B7 五、發明説明（5 ) 構件用以由背側箝夾另一基底，且在另一基底由該箝夾·構 件箝夾後，該箝夾構件繞著安排接近介於該箝夾構件和該 第一基底支持機構間之一中央部份之軸樞轉1 8 0 ° ，以 翻轉所箝夾之另一基底並使另一基底面對由該第一基底支 持基構所支持之一基底。 該基底處理裝置進一步包含基底運送機構用以運送該 基底至由該基底操作機構支持之基底之接收位置。 該基底處理裝置進一步包含基底調整機構用以調整由 該基底操作機構支持之基底之方向和中央位置。 在基底處理裝置中，該基底調整機構用以調整由該基 底操作機構支持之基底之方向和中央位置，且而後該基底 運送機構運送已調整中央位置和方向之基底至接收位置。 依照本發明之基底處理方法爲一種基底處理方法，用 以重疊和接觸兩基底，其特徵在於包含：支持該兩基底互 相面對，而後取消一基底之支持，和取消實質同時的按壓 一基底之背側之一部份，和重疊一基底在另一基底上。 經沪部中央標準局負工消費合作社印褽 (請先閱讀背面之注意事項再填巧本頁) 依照本發明之基底處理方法爲一種基底處理方法，用 以重疊和接觸兩基底，其特徵在於包含：支持該兩基底互 相面對，而後取消一基底之支持，按壓一基底之背側之一 部份以回應一基底之支持之取消，和重疊一基底在另一基 底上。 依照本發明之基底處理方法爲一種基底處理方法，用 以重疊和接觸兩基底，其特徵在於包含：支持該兩基底互 相面對，和而後取消一基底之支持，在介於兩基底間之氣 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）-g - 477008 A7 __B7 五、發明説明（6 ) 體釋放爲不小於一預定量之前按壓一基底之背側之一部份 ，和重疊一基底在另一基底上。 依照本發明之基底處理方法爲一種基底處理方法，用 以重疊和接觸兩基底，其特徵在於包含：支持該兩基底互 相面對，而後取消一基底之支持，在一段預定時間逝去後 按壓一基底之背側之一部份，和重疊一基底在另一基底上 〇 依照本發明之基底處理方法爲一種基底處理方法，用 以重疊和接觸兩基底，其特徵在於包含：支持該兩基底互 相面對，和而後取消一基底之支持，在介於兩基底間之距 離降低至不大於一預定距離之前按壓一基底之背側之一部 份，和重疊一基底在另一基底上。 依照本發明之基底處理方法爲一種基底處理方法，用 以重疊和接觸兩基底，其特徵在於包含：實質的水平支持 該兩基底互相面對，而後取消對上基·底之支持，按壓上基 底之一部份以回應該取消，和重疊上基底在下基底上。 M漪部中央標準局負工消費合作社印繁 (讀先閱讀背面之注意事項再填艿本頁) 依照本發明之基底處理方法爲一種基底處理方法，用 以重疊和接觸兩基底，其特徵在於包含：實質的水平支持 該兩基底互相面對，而後取消對上基底之支持，在介於兩 基底間之氣體因上基底之重量而釋放爲不小於一預定量之 前按壓上基底之一部份，和重疊該上基底在下基底上。 在每個基底處理方法中，該兩基底分別只由背側支持 〇 在每個基底處理方法中，剛好在該基底之支持取消之 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) A4規格（210X297公釐） 477008 A7 B7 五、發明説明（7 ) 前，介於兩基底間之間隙受調整爲一預定距離。 由下述本發明之實施例之詳細說明並參考附圖，可更 加瞭解本發明之其它目的，特徵，和優點。 圖式簡單說明 圖1爲依照本發明之一實施例之晶圓處理裝置之整體 安排之示意立體圖； 圖2爲圖1之晶圓處理裝置之部份擴大圖； 圖3爲由圖1和2之晶圓處理裝置沿線A — A ’所截取 之橫截面圖； 圖4至7爲由圖1和2之晶圓處理裝置沿線A — A ’所 截取之橫截面圖，其顯示晶圓處理裝置和兩晶圓接觸之操 作； 圖8爲晶圓處理裝置之控制系統之構造例之方塊圖； 圖9爲晶圓處理裝置之控制程序之流程圖； 圖1 0A至1 0 F爲晶圓黏著方法之步驟圖； 經滴部中央樣雾馬M,1:¾^合作枉印^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖1 1 A和1 1 B爲晶圓黏著方法之步驟圖；和 圖12爲製具之構造之另一例。 主要元件對照表 1 第一晶圓 2 第二晶圓 3 晶圓支持台 4 晶圓移動機構 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐）-1〇 - 477008 A7 B7 五、發明説明（8 ) 4 a 凹槽 4 b 軸 M/f部中央標浪局員工消費合作社印製 4 C 晶 圓 夾 頭 部份 4 d 樞 轉 馬 達 5 Z 軸 台 6 按 壓 機 構 6 a 按 壓 銷 6 b 軸 6 c 振 動 器 6 d 樞 轉 馬 達 7 8 y 9 晶 圓 匣 1 〇 晶 圓 傳 送 機 器 人 1 1 晶 圓 對 準 部 份 1 2 位移 偵 測 部 份 1 2 a 感 m hlU、 器 1 2 b 驅 動 部 份 1 3 j 1 4 負 載 銷 1 5 位 移 偵 測 部 份 1 5 a 感 應 器 1 5 b 驅 動 部 份 1 6 操 作面板 1 6 b 操 作 開 關 1 7’ 控 制 器 1 7 a C P U 1 7 b 程 式 Ί--；----φ裝丨 #先閱讀片而之注*夢項洱填5本頁 、v'0 d 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X 297公釐）· 11 - 477008 經浐部中央標隼局兵工消费合竹社印^ A7 B7 五、發明説明（g ) 1 0 0 晶圓處理裝置 2 0 1 晶圓支持夾具 2〇2，203 按壓銷 2 0 4 對準銷 2 0 5 夾具 5 0 1 單晶矽晶圓 5 0 2 多孔矽層 5 0 3 無孔層 5 〇 4 S i〇2層 較佳實施例之詳細說明 以下參考附圖說明本發明之較佳實施例之晶圓處理裝 置之構造。圖1爲依照本發明之晶圓處理裝置之整體構造 之示意立體圖。圖2爲圖1之晶圓處理裝置之部份擴大圖 。圖3至7爲由圖1和2之晶圓處理.裝置1 0 0沿線A — A ’所截取之橫截面圖。圖3至7顯示黏著兩晶圓之操作 〇 晶圓處理裝置1 0 0重疊和接觸兩晶圓，且適用於， 例如，接觸兩晶圓以製造一具有S〇I構造之晶圓之方法

中D 晶圓處理裝置1 0 0包含一晶圓支持台3用以由第一 晶圓1背側支持第一晶圓1，和一晶圓移動機構4用以由 第二晶圓2背側箝夾第二晶圓2並使其面對實質平行的第 一晶圓1 。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）_ ^ - (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 ΙΦ, 477008 A7 B7___ 五、發明説明（1〇 ) 晶圓支持台3適當的只和第一晶圓1之背側接觸。如 此可防止第一晶圓受到顆粒之污染，和第一晶圓1之週緣 部份受到破壞。晶圓支持台3最好包含一機構（例如，真 空箝夾機構）以防止第一晶圓1在晶圓支持台3上移動。 此機構可防止兩晶圓1和2接觸時兩晶圓之不對準。晶圓 支持台3之表面最好爲平面化，且其表面平坦度最好爲 0 · 5 m m或更小。 晶圓移動機構4最好只和第二晶圓2之背側接觸。在 此實施例中，晶圓移動機構4具有一凹槽4 a用以真空箝 夾晶圓。爲了箝夾第二晶圓2，在凹槽4 a中之空間受到 釋壓。當一晶圓箝夾部份4 c箝夾第二晶圓2之背側時， 晶圓移動機構4繞著一軸4 b樞轉約1 8 0 °以使第二晶 圓2面對實質平行之第一晶圓1。軸4 b位在介於晶圓支 持台3和晶圓箝夾部份4 c間之實質中間部份上。 經^:部中央標準局兵工消費合作社印紫 (請先閱讀背面之注意事項再填巧本頁) 當成用以調整介於兩互相面對晶圓1和2間之間隙之 機構之晶圓處理裝置1 0 0包含，一位移偵測部份1 5用 以量測當第一晶圓1設置在晶圓支持台3上後第一晶圓1 之厚度，一位移偵測部份1 2用以量測當第二晶圓2由晶 圓箝夾部份4c箝夾後第二晶圓2之厚度，和一z軸台5 (見圖3 ),其根據兩位移偵測部份1和2之量測結果用 以垂直的移動晶圓支持台3以調整介於晶圓1和2間之間 隙爲一設定値。 晶圓處理裝置1 0 0具有一按壓機構6用以實質的按 壓上晶圓2之中央部份，而兩晶圓1和2受支持而互相面 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）~TyT. " ' 477008 A7 B7 五、發明説明（11 ) 對。在兩晶圓1和2受支持而互相面對後，按壓機構6·之 按壓銷6 a繞著一軸6 b樞轉至接近上晶圓2之背側之部 份。爲了回應由晶圓移動機構4之晶圓箝夾部份4 c取消 對上晶圓2之箝夾，按壓機構6靠抵按壓銷6 a以抵住上 晶圓2之背側，以按壓晶圓2。當兩晶圓1和2由按壓部 份向著週緣部份逐漸互相接觸時，介於晶圓1和2間之空 氣向著週緣部份釋放。如此可防止空氣留在晶圓1和2間 。所應用之壓力最好約1 5 0至3 0 0 g f ,且更好爲約 2 0 0 至 2 5 〇 g f。 以按壓銷6 a對晶圓2之按壓最好和以晶圓箝夾部份 4 c取消對晶圓2之箝夾實質同時進行。在此例中，由於 按壓操作啓始，而保持介於兩晶圓1和2間之間隙（其已 調整爲設定値），接觸之晶圓品質可製成相當一致。此外 ，可更有效的防止空氣殘留在晶圓1和2間，且避免晶圓 1和2之不對準。 · 經滴部中央標革局貝工消費合作杜印製 (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 按壓機構6安裝一振動器（例如，壓電元件）用以振 動按壓銷6 a。藉由振動按壓晶圓2之按壓銷6 a，介於 晶圓1和2間之空氣可有效的釋放。 以按壓銷6 a對晶圓2之按壓可在另一時間控制。例 如，按壓銷6 a可在介於晶圓1和2間之氣體釋放一預定 量或更多之前且在取消晶圓2之箝夾之後按壓晶圓2。按 壓銷6 a亦可在取消晶圓2之箝夾後之一段預定時間時按 壓晶圓2。按壓銷6 a可在介於晶圓1和2間之距離因晶 圓2之重量而降低至一預定距離或更小之前且在取消晶圓 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）-14 477008 A7 B7__ 五、發明説明（12 ) 2之箝夾之後之預定時間上按壓晶圓2。 (請先閱讀背面之注意事項再填巧木頁) 晶圓處理裝置1 0 0進一步包含晶圓傳送機器人1 0 用以分別設定晶圓1和2在晶圓支持台3和晶圓箝夾部份 4 c上，並由晶圓支持台3接收接觸之晶圓，和一晶圓對 準部份1 1。 在晶圓處理裝置中，在晶圓開始接觸時，用以分別儲 存未處理之晶圓1和2之晶圓匣7和8，和用以儲存已處 理之一晶圓匣9安排在預定位置。在此實施例中，未處理 之晶圓1和2儲存在晶圓匣7和8中，而其背側面向下。 當經由操作板1 6之操作開關1 6 b指示晶圓接觸處 理之啓始時，晶圓傳送機器人箝夾儲存在晶圓匣7中之未 處理晶圓1之背側，並傳送晶圓1至晶圓對準部份1 1 。 晶圓對準部份1 1以一感應器感應所傳送晶圓1之中央位 置和方向（亦即，定向平板和一缺口之位置），並調整它 們。晶圓對準部份最好只和晶圓1之背側接觸。 經浐部中央標羋局兵工消費合作社印袈 晶圓傳送機器人1 0接收已對準之晶圓1 ,且將其設 置在負載銷1 3由晶圓支持台3突出之預定位置上。在晶 圓1以此方式設置在負載銷13上後，晶圓支持台向上移 動以支持晶圓1 。在晶圓支持台3上之晶圓1之中央位置 和方向無需再度調整，因爲晶圓1已由晶圓對準部份1 1 對準且傳送至晶圓支持台3，以保持位置之關係。値得注 意的是，亦可以使用在晶圓支持台3上之執行晶圓1對準 之構造。 晶圓傳送機器人1 0由晶圓匣8抽取一未處理之晶圓 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 477008 A 7 _ B7 五、發明説明（13 ) 2。藉由和上述相同之步驟，晶圓2之中央位置和方向由 晶圓對準部份調整，且晶圓2設置在負載銷1 4由晶圓移 動機構4之晶圓箝夾部份4 c突出之預定位置上。 在晶圓2以此方式設置在負載銷1 4上後，晶圓箝夾 部份4 c繞著軸4 b樞轉，直到其和晶圓2之背側接觸。 在凹槽4 a中之空間由晶圓箝夾部份4 c釋壓以箝夾晶圓 2。由於晶圓2已由晶圓對準部份1 1對準且由晶圓箝夾 部份4 c箝夾並保持位置關係，和晶圓1相似的，晶圓2 之中央位置和方向無需再度調整。在箝夾晶圓2時，負載 銷1 4可向下縮回，以取代樞轉晶圓箝夾部份4 c。 雖然晶圓1和2分別由晶圓支持台3和晶圓箝夾部份 4 c所支持，位移偵測部份1 5和1 2分別量測晶圓1和 2之厚度。更特別而言，位移偵測部份1 5和1 2分別移 動感應器1 5 a和1 2 a至晶圓1和2上方之部份，並照 射光在晶圓1和2上，以根據反射光量測晶圓1和2之厚 度。 經浐部中央標準局只工消費合作社印繁 (請先閱讀背面之注意事項再填巧本頁) 在晶圓1和2之厚度量測完成後，如上所述，晶圓箝 夾部份4 c繞著軸4 b樞轉1 8 0 °以使晶圓2面對實質 平行之晶圓1 。介於晶圓1和2間之間隙由z軸台5調整 ，且晶圓2以按壓銷6 a按壓以接觸晶圓1。 在完成接觸後，晶圓支持台3由z軸台5移動向下， 且已處理晶圓由負載銷1 3所支持。晶圓傳送機器人1 0 接收已處理之晶圓並將其儲存在晶圓匣9中。 藉由重複執行此程序，可成功的處理儲存在晶圓匣7 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 477008 A7 ______B7 五、發明説明（14 ) 和8中之多數晶圓。 以下參考圖3至7說明接觸兩晶圓之晶圓處理裝置 1 〇 0之操作。 當晶圓1和2分別由晶圓傳送機器人1 〇設置在負載 銷13和14上時，z軸台5向上移動晶圓支持台3至一 預定位置以支持晶圓1 ,且晶圓移動機構4繞著軸4 b樞 轉晶圓箱夾部份4 c至晶圓箝夾部份4 c可箱夾晶圓2之 預定位置，如圖3所示。 如圖4所示，位置偵測部份1 5和1 2之感應器1 5 a和1 2 a移動至晶圓1和2上方之部份以分別量測晶圓 1和2之厚度。在完成晶圓1和2之厚度量測後，感應器 1 5 a和1 2 a回到其初始位置如圖3所示。 如圖5所示，晶圓移動機構4繞著軸4 b樞轉晶圓箝 夾部份4 c轉動1 8 0 °以使實質平行之晶圓1和2互相 面對。根據所量測之晶圓1和2之厚·度，以z軸台5調整 晶圓支持台3之位準，以設定介於晶圓1和2間之間隙至 一設定値。此間隙最好爲約2 0至1 0 0 m m，且更好爲 3 0 至 6 0 m m。 如圖6所示，按壓銷6 a繞著軸6 b樞轉至接近晶圓 2背側之部份（亦即，按壓銷6 a實質接觸晶圓2背側之 部份）。 如圖7所示，晶圓2之背側由按壓銷6 a按壓以回應 由晶圓ft夾部份4 c對晶圓2之箝夾之取消。此時，按壓 銷6 a可振動以有效的釋放介於晶圓1和2間之氣體。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）.17 (讀先閱讀背面之注意事項再 ^:填艿本 經浐部中央標皐局負工消費合作社印製 477008 A7 B7 五、發明説明（15 ) 在按壓機構6回到其原始位置後（如圖2所示），晶 圓箝夾部份4 c回到其原始位置（如圖2所示）。晶圓支 持台3向下移動以支持由負載銷1 3接觸之晶圓。在此狀 態中，晶圓傳送機器人1 0箝夾所接觸之晶圓之下部份， 傳送晶圓至晶圓匣9，並將其儲存在其中。 以下參考圖8說明晶圓處理裝置1 0 0之控制系統之 構造例。控制器i 7控制晶圓傳送機器人1 0，晶圓對準 部份1 1 ,位移偵測部份1 2和1 5， z軸台5，晶圓移 動機構4，按壓機構6，和使用一 C P U根據一程式1 7 b操作之操作板1 6。 圖9爲根據程式1 7 b之控制程序之流程圖。以下參 考此流程圖說明晶圓處理裝置1 0 0之控制系統之操作。 當晶圓接觸處理之啓始由操作操作開關1 6 b指示時 ，連接至控制器之相關構成元件在步驟S 9 0 1中初始化 。在此初始化步驟中，晶圓匣7，8 9之位置呈現受到 確定。如果準備尙未完成，則會在顯示板1 6 a上顯示一 警告以警告操作者。. 經浐部中央標準局負工消费合作社印1Ϊ (讀先閱讀背面.之注意事項再填艿本頁) 在步驟S 9 0 2中，晶圓傳送機器人1 0受控制以箝 夾儲存在晶圓匣7中之晶圓1 。在步驟S 9 0 3中，受箝 夾晶圓1傳送到晶圓對準部份1 1，其調整晶圓1之位置 (中央位置和方向）。在步驟S904中，晶圓傳送機器 人1 0受控制以設置晶圓1在由晶圓支持台3突出之負載 銷1 3上之預定位置上。z軸台5受控制以移動晶圓支持 台3至一預定位置。此時，當晶圓支持台3包含一晶圓箝 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐）~. 1g. 477008 A7 B7 五、發明説明（16 ) 夾機構時，箝夾機構受控制以箝夾晶圓1。 在步驟S 9 0 5中，晶圓傳送機器人1 0受控制以箱 夾儲存在晶圓匣8中之晶圓2。在步驟S 9 0 6中，晶圓 2傳送到晶圓對準部份1 1 ,其調整晶圓2之位置（中央 位置和方向）。在步驟S907中，晶圓傳送機器人1〇 受控制以設置晶圓2在由晶圓箝夾部份4 c突出之負載銷 1 4上之預定位置上。晶圓移動機構4之樞轉馬達4 d受 控制以樞轉晶圓箝夾部份4 c繞著軸4 b —預定角度，藉 以由晶圓箝夾部份4 c箝夾晶圓2。 在步驟S 9 0 8中，位移偵測部份1 5之驅動部份 1 5 b受控制以移動感應器1 5 a至在晶圓1上方之預定 位置。晶圓1之厚度使用感.應器1 5 a量測。 在步驟S 9 0 9中，位移偵測部份1 2之驅動部份 1 2 b受控制以移動感應器1 2 a至在晶圓2上方之預定 位置。晶圓2之厚度使用感應器1 2 a量測。 經济部中央標準局負工消費合作社印^ (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在步驟S 9 1 0中，晶圓移動機構4之樞轉馬達4 d 受控制以樞轉晶圓箝夾部份4 c繞著軸4 b轉動1 8 0 ° ，藉以使實質平行的互相面對。 在步驟S 9 1 1中，用以調整介於晶圓1和2間之間 隙至一設定値之資料根據晶圓1和2之厚度之量測結果而 產生。z軸台5根據此資料受控制以調整介於晶圓1和2 間之間隙。 在步驟S 9 1 2中，按壓機構6之樞轉馬達6 d受控 制以樞轉按壓銷6 a繞著軸6 b ,藉以使按壓銷6 a之尖 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) A4規格（210X 297公釐)~. 10. 477008 A7 B7 五、發明説明（17 ) 部實質和晶圓2之背側接觸。 ^ 在步驟S 9 1 3中，由晶圓箝夾部份4 C對晶圓2之 箝夾取消。在步驟S 9 1 4中，樞轉馬達6 d和按壓機構 6之一振動器6 c受控制以藉由按壓銷6 a按壓晶圓2之 背側，和振動按壓銷6 a。藉由剛好在步驟S 9 1 3後執 行步驟S 9 1 4 ,晶圓2之箝夾之取消和晶圓2之按壓可 實質同時的進行。値得注意的是，晶圓2之按壓可在執行 步驟S 9 1 4後一段預定時間時執行。 •在步驟S 9 1 5中，在晶圓1和2接觸後，按壓機構 6之樞轉馬達6 d受控制以回復按壓銷6 a至其原始位置 。在步驟S. 9 1 6中，晶圓移動機構4之樞轉馬達4 d受 控制以回復晶圓箝夾部份4 c至其原始位置。 在步驟S 9 1 7中，z軸台5受控制以向下移動晶圓 支持台3至其原始位置。結果，所接觸之晶圓由負載銷 1 3支持。當第二晶圓2受到箝夾時·，此箝夾必須在晶圓 支持台3之向下移動之前取消。 經浐部中央標準局Μ工消費合作社印¾ 在步驟S 9 1 8中，晶圓傳送機器人1 0受控制以傳 送所接觸之晶圓至晶圓匣9並將其儲存在其中。 在步驟S 9 1 9中，檢查是否所有儲存在晶圓匣7和 8中之晶圓皆已接觸。如果不是，流程回到步驟S 9 0 2 以重覆執行上述之程序。如果是，此序列之處理已完成。 此時，處理之結束最好顯示在顯示板1 6 a上或以一警鈴 通知操作者。 如上所述，依照晶圓處理裝置1 〇 〇，由於1 )晶圓 -20- (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 477008 A7 ____ B7 五、發明説明（18 ) 2 2按壓啓始以回應對上晶圓2之箝夾之取消，介於晶圓 間之氣體可可靠的向著週緣部份釋放。由於2 )當 晶圓1和2互相面對時，上晶圓2不會滑動，兩晶圓1和 2可準確的對準。由於3 )介於晶圓1和2間之間隙可調 整至〜適當距離，所製造晶圓之品質可相當一致。此外， 晶圓處理裝置1 〇 〇不需要事先分類晶圓1和2之任何操 作° 4 )晶圓1和2之前側可免於受到顆粒之污染。5 ) 晶W之週緣部份可防止受到切碎。6 )留在晶圓間之氣體 可藉由振動在按壓中之晶圓而進一步釋放。 以下說明晶圓處理裝置之應用例。圖1 0 Α和1 〇 Β 顯示具有S〇I構造之晶圓之製造方法例。 經#‘部中央標準局員Η消費合作社印^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 準備用以形成第一晶圓1之單晶S i晶圓5 0 1且一 多孔S :層5 〇 2形成在單晶S i晶圓5 0 1之主表面上 (見圖1 0A)。至少一無孔層5 0 3形成在多孔S i層 502上（見圖10B)。無孔層5.0 3之較佳例爲一單 晶S i層，一多晶s丨層，一非晶s i層，一金屬層，一 複合半導體層，和一超導體層。例如MOSFET之元件 可形成在無孔層5 0 3上。S 1〇2層5 0 4形成在無孔層 5 0 3上，且所得之構造使用當成第一晶圓1 (見圖1〇 c )。第一晶圓1儲存在晶圓匣7中，而S i〇2層5 0 4 面向下。 在此狀態中，晶圓處理裝置1 0 0受到操作。而後， 第一和第二晶圓1和2在晶圓支持台3上接觸以夾住 S 1〇2層在晶圓1和2間（見圖1 0 D )。所接觸之晶圓 本纸張尺度適用中國國家標率（CNS ) Α4規格（210X297公釐）-21 - 477008 A7 ___B7__ 五.、發明説明（19 ) 儲存在晶圓匣9中。 晶圓1和2之接觸可藉由執行陽極接合，按壓處理， 退火（如果有需要），或它們的組合而強化（圖l〇D) 〇 第二晶圓2之較佳例爲一 S i晶圓，藉由形成一 S 1〇2層在一 S i晶圓上而準備之晶圓，例如一石英晶圓 之透光晶圓，和一藍寶石晶圓。第二晶圓2具有充分平坦 之表面以供接觸，且可爲其它種類之晶圓。 第一晶圓1由無孔層5 0 3由第二晶圓2移出（見圖 1〇E )，和多孔S i層5 0 2選擇性的蝕刻和移除。圖 1 0 F示意的顯示由上述製造方向所得之晶圓。 依照此製造方法，由於兩晶圓接觸且介於它們間之氣 體可適當的釋放，可製造高品質之晶圓。 依照本發明，可增加藉由黏著兩基底而得之基底之品 質。 - MW部中央標羋局β-X消費合作杜印^ (讀先閱讀背面之注意事項再填巧本頁) 本發明並不限於上述之實施例，且個種改變和修飾仍 屬本發明之精神和範疇。因此，本發明之範疇應由下述申 請專利範圍界定之。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）· 22 -

Claims (1)

1. 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 477008 A8 B8 C8 ‘ D8 六、申請專利範圍 1·一種基底處理裝置，用以重疊和接觸兩基底，其 特徵在於包含： 基底操作機構，用以支持該兩基底互相面對，和而後 取消一基底之支持；和 按壓機構，其按壓一基底之背側之一部份以回應由該 基底操作機構對一基底之支持之取消以重疊一基底在另一 基底上。 2 ·如申請專利範圍第1項之基底處理裝置，其中該 按壓機構和由基底操作機構取消一基底之支持同時的按壓 一基底之一部份。 3 ·如申請專利範圍第1項之基底處理裝置，其中該 按壓機構在介於兩基底間之氣體釋放爲不小於一預定量之 前和由基底操作機構取消一基底之支持後按壓一基底之一 部份。 4 ·如申請專利範圍第1項之墓底處理裝置，其中在 由基底操作機構取消一基底之支持後之一段預定時間後， 該按壓機構按壓一基底之一部份。 5 ·如申請專利範圍第1項之基底處理裝置，其中其 中該按壓機構在介於兩基底間之距離降低至不大於一預定 距離之前和由基底操作機構取消一基底之支持後按壓一基 底之一部份。 6 ·如申請專利範圍第1項之基底處理裝置，其中該 基底操作機構實質水平的支持兩基底，且而後取消對該上 基底之支持。 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐）-23 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I裝· 訂 477008 A8 B8 C8 · D8 六、申請專利範圍 (請先閱讀背面之注意事項存填寫本萸) 7 .如申請專利範圍第1項之基底處理裝置，其中該 基底操作機構實質水平的支持兩基底，且而後取消對該上 基底之支持，且該按壓機構在介於兩基底間之氣體因上基 底之重量而釋放爲不小於一預定量之前和由基底操作機構 取消該上基底之支持後按壓該上基底之一部份。 8 ·如申請專利範圍第1項之基底處理裝置，其中該 基底操作機構分別只由背側支持兩基底。 9 ·如申請專利範圍第1項之基底處理裝置，其中該 基底操作機構包含間隙調整機構用以剛好在取消一基底之 支持前調整介於兩基底間之間隙。 1〇·如申請專利範圍第9項之基底處理裝置，其中 該間隙調整機構調整介於兩基底間之間隙至一預定距離。 1 1 ·'如申請專利範圍第9項之基底處理裝置，其中 該間隙調整機構包含量測機構用以量測兩基底之厚度，和 根據量測結果調整兩基底間之間隙。. 1 2 ·如申請專利範圍第1項之基底處理裝置，其中 該按壓機構包含一壓力轉換構件用以按壓該基底和該基底 之一部份接觸，和振動機構用以振動該壓力轉換構件。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 1 3 ·如申請專利範圍第1 2項之基底處理裝置，其 中該振動機構振動按壓該基底之該壓力轉換機構。 1 4 ·如申請專利範圍第1項之基底處理裝置，其中 該基底操作機構包含第一基底支持機構用以支持一基底以 使其前側面向上，和第二基底支持機構用以由一背側箝夾 另一基底和支持該基底，以使該基底之前側面對實質平行 本紙^尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -24- 477008 經濟部中央標準局員工消費合作社印裳 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 之一基底之前側。 1 5 ·如申請專利範圍第1 4項之基底處理裝置，其 中該第二基底支持機構包含一箝夾構件用以由背側箝夾另 一基底，且在另一基底由該箝夾構件箝夾後，該箝夾構件 繞著安排接近介於該箝夾構件和該第一基底支持機構間之 一中央部份之軸樞轉180° ，以翻轉所箝夾之另一基底 並使另一基底面對由該第一基底支持基構所支持之一基底 〇 1 6 .如申請專利範圍第1項之基底處理裝置，其中 進一步包含基底運送機構用以運送該基底至由該基底操作 機構支持之基底之接收位置。 1 7 .如申請專利範圍第1 6項之基底處理裝置，其 中進一步包含基底調整機構用以調整由該基底操作機構支 持之基底之方向和中央位置。 1 8 ·如申請專利範圍第1 7項·之基底處理裝置，其 中該基底調整機構用以調整由該基底操作機構支持之基底 之方向和中央位置，且而後該基底運送機構運送已調整中 央位置和方向之基底至接收位置。 1 9 · 一種基底處理方法，用以重疊和接觸兩基底， 其特徵在於包含： 支持該兩基底互相面對，而後取消一基底之支持，和 取消實質同時按壓一基底之背側之一部份，和重疊一基底 在另一基底上。 2 0 · —種基底處理方法，用以重疊和接觸兩基底， 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐）-25 · ml ei_i_l— m iani I ·ϋι mi ϋ#— ί 1 --¾ ml In am —ι_ϋ ·ί m· n^i ml i、一ml m ϋϋν m>i ϋ>ϋ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 477008 A8 B8 . C8 D8 六、申請專利範圍 其特徵在於包含： ' 支持該兩基底互相面對，而後取消一基底之支持，按 壓一基底之背側之一部份以回應一基底之支持之取消，重 疊一基底在另一基底上。 2 1 · —種基底處理方法，用以重疊和接觸兩基底， 其特徵在於包含： 支持該兩基底互相面對，和而後取消一基底之支持， 在介於兩基底間之氣體釋放爲不小於一預定量之前按壓一 基底之背側之一部份，和重疊一基底在另一基底上。 2 2 . —種基底處理方法，用以重疊和接觸兩基底， 其特徵在於包含： 支持該兩基底互相面對，而後取消一基底之支持，在 一段預定時間逝去後按壓一基底之背側之一部份，和重疊 一基底在另一基底上。 2 3 . —種基底處理方法，用以重疊和接觸兩基底， 其特徵在於包含： 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 支持該兩基底互相面對，和而後取消一基底之支持， 在介於兩基底間之距離降低至不大於一預定距離之前按壓 一基底之背側之一部份，和重疊一基底在另一基底上。 2 4 . —種基底處理方法，用以重疊和接觸兩基底， 其特徵在於包含： 實質的水平支持該兩基底互相面對，而後取消對上基 底之支持，按壓上基底之一部份以回應該取消，和重疊上 基底在下基底上。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） · 26 · 477008 A8 B8 C8 . ____ D8 々、申請專利範圍 2 5 · —種基底處理方法，用以重疊和接觸兩基底， 其特徵在於包含： 實質的水平支持該兩基底互相面對，而後取消對上基 底之支持，在介於兩基底間之氣體因上基底之重量而釋放 爲不小於一預定量之前按壓上基底之一部份，和重疊該上 基底在下基底上。 2 6 ·如申請專利範圍第1 9項之基底處理方法，其 中該兩基底分別只由背側支持。 2 7 ·如申請專利範圍第1 9項之基底處理方法，其 中剛好在該基底之支持取消之前，介於兩基底間之間隙受 調整爲一預定距離。 2 8 · —種基底製造方法，其一部份之處理包含如申 請專利範圍第1 9項之基底處理方法。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -27 -