TWI386276B - 層積接合裝置用治具 - Google Patents

Description

層積接合裝置用治具

本發明，係有關於層積接合裝置用治具，特別是有關於當在將被接合對象作接合之層積接合裝置中而將該被接合對象作保持時所利用的層積接合裝置用治具。

係週知有將2枚之基板作接合的技術。此種層積接合方法，係期望能將該2枚之基板更高精確度的來作接合，並期望能夠在將該2枚之基板的相對向之2個的表面維持在平行的狀態下，來將該2枚之基板作接合。係週知有將2枚之基板加熱並作接合的層積接合方法。此種層積接合方法，係會在將該基板作保持之夾具處產生熱變形，而會有無法將該2枚之基板的被接合之2個的表面維持為平行的情況。係期望能夠一面將2枚之基板的被接合之2個的表面維持為平行，一面更高精確度地作接合。進而，係期望有一種能夠使將該2枚之基板配置於該夾具上一事成為更為容易之層積接合裝置用治具。

在日本特開2001-118292號公報中，係揭示有一種在資訊處理裝置中之面對位方法，其係藉由更簡單之手段，來檢測出在面對位中所使用之探針電極的偏差，並能夠在進行面對位之前又或是進行面對位之途中來對此偏壓作修正。該面對位方法，係在具備有記錄媒體、和與該記錄媒體相對向配置之複數的探針電極、和被分別設置在前述複數之探針電極的各個處之致動器、和將前述複數之探針電極作支持的支持體、和對於前述支持體之相對於前述記錄媒體的傾斜作修正之傾角(tilt)機構、在平行於前述記錄媒體表面之面內方向上而使前述記錄媒體與前述探針電極作相對性位移的手段、和在前述記錄媒體上之前述探針電極的存在處進行記錄再生之手段的資訊處理裝置中，對於前述探針電極之前端的經由前述位移手段所描畫之掃描面，而進行前述記錄媒體表面以及藉由前述複數之探針電極的前端所構成之面之間的面對位之面對位方法，該面對位方法，其特徵為，具備有：從前述複數之探針電極中的特定之探針電極來檢測出訊號的階段；和使用前述檢測訊號而檢知出前述每一特定之探針電極的前述檢測訊號之增加率的階段；和以使前述特定之探針電極的各個之前述增加率成為相同的方式，來控制對應於前述特定之探針電極的致動器或者是對檢測訊號作修正的階段；和以使從前述特定之探針電極的各個所檢測出之訊號成為相等的方式，而對前述傾角機構作控制的階段。

在日本特開平05-160340號公報中，係揭示有一種三維LSI用層積裝置，其係成為能夠在將層間之元件作精密對位的同時而進行貼合。該三維LSI層積裝置，係具備有：粗略動作平台，其係為具備有X、Y、Z之3軸以及此各軸周圍之旋轉θX、θY、θZ中的至少一軸之合計4軸以上的控制軸，且為大衝程低分解能；和微動作平台，其係為具備有X、Y、Z之3軸以及此各軸周圍之旋轉θX、θY、θZ中的3軸之合計6軸的控制軸，且為小衝程高分解能；和2枚之晶圓，係可藉由前述粗略動作平台以及微動作平台來進行XY方向之對位以及Z方向之定位推壓抵接；和感測器，係檢測出身為2枚之晶圓的垂直方向之Z方向上的間隔；和荷重源(load cell)，係檢測出晶圓貼合時之荷重；和位置檢測手段，係檢測出身為2枚之晶圓的面內方向之XY方向的位置偏差；和將2枚之晶圓藉由接著劑而作硬化接著的硬化接著手段；和對兩手段進行移動定位的移動機構，其特徵為：係設置有控制裝置，其係根據藉由前述位置檢測手段所檢測出之2枚之晶圓的XY方向之位置偏差，來對前述粗略動作平台以及微動作平台進行閉環(closed loop)控制，藉由此，而進行2枚之晶圓的XY方向對位，同時，根據藉由前述感測器所檢測出之間隔以及藉由前述荷重源所檢測出之荷重，來對前述粗略動作平台以及微動作平台進行閉環控制，藉由此，而進行2枚之晶圓的平行度調整以及2枚之晶圓的推壓抵接。

在日本特開平09-148207號公報中，係揭示有一種三維LSI層積裝置，其係藉由將2枚之晶圓無變形且高精確度地作接著，而能夠製造高精確度之三維LSI。該三維LIS層積裝置，係經由殼體而將於下面處保持有上晶圓的石英玻璃固定在本體平台之上部，另一方面，於上面處保持有與前述上晶圓相對向之下晶圓的移動平台，係以可在相對於前述本體平台而相互正交之3方向上自由移動調整的方式而被支持，在前述上晶圓與下晶圓之相對向的至少其中一方之面上塗布接著劑，使前述移動平台移動，並在使前述下晶圓相對於前述上晶圓而被定位並被作推壓的狀態下，從上方而照射透過前述石英玻璃之熱能量線，而使前述接著劑硬化，藉由此，而將前述上晶圓與下晶圓接著並形成層積三維LSI，該三維LSI層積裝置，其特徵為：在該石英玻璃之上面，被設置有用以在將前述移動平台上之前述下晶圓對於前述上晶圓而推壓時防止前述石英玻璃之變形的透過性耐變形構件。

本發明之課題，係在於提供一種：能夠使將接合對象配置在保持接合對象之夾具上一事成為更為容易之層積接合裝置用治具。

本發明所致之層積接合裝置用治具，係具備有：支持部分，係被形成有與保持接合對象基板之夾具相接觸的夾具接觸面；和對位部分，係被形成有與對位對象基板之邊緣相接觸的對位面。夾具，係在與夾具接觸面相接觸之面上，被形成有第1嵌合部份。支持部分，係在夾具接觸面上，被形成有嵌合於第1嵌合部份中之第2嵌合部份。此時，層積接合裝置用治具，係可藉由以使第1嵌合部份與第2嵌合部份相嵌合的方式來作配置，來相對於夾具而配置在特定之位置處。層積接合裝置用治具，係進而在對於夾具而被配置在特定之位置時，藉由以使對位對象基板之邊緣與對位面相接觸的方式來作對位並配置對位對象基板，而能夠將對位對象基板更加容易地配置在特定之位置處。

本發明所致之層積接合裝置用治具，係更進而具備有：台座部分，係被形成有與對位對象基板中之和夾具相對向的面之一部分接觸並將該對位對象作支持之支持面。支持部分，係將台座部分以不與夾具作接觸的方向來作支持。層積接合裝置用治具，係可在對於夾具而被配置在特定之位置時，並不與被保持在夾具上之其他的對象相接觸地將對位對象基板配置在特定之位置處。

本發明所致之層積接合裝置用治具，係更進而具備有：對位部分支持部分，係相對於支持部分而可移動地將對位部分作支持。層積接合裝置用治具，當與夾具相對向之對向夾具將對位對象基板作保持時，係能夠將對位部分作退避，而能夠防止對位部分對該保持造成妨礙。

對位部分支持部分，係由其中一端被接合於支持部分、且另外一端被接合於對位部分的彈性體所形成。層積接合裝置用治具，當與夾具相對向之對向夾具將該對位對象作保持時，係以能夠藉由使支持部分作彈性變形而將對位部分作退避為理想。

本發明所致之層積接合裝置用治具，係更進而具備有：記號對準部分，其係被形成有當對位對象基板被配置在特定之位置時，而與被形成在該邊緣處之記號相對齊的記號對準面。此時，層積接合裝置用治具係可藉由以使記號與記號對準面相對齊的方式，來將對位對象基板更容易地配置在特定之位置處。

對位對象基板，係在與夾具相接觸了的狀態下，而使該邊緣與對位面相接觸。此時，層積接合裝置用治具，係能夠更容易地將對位對象基板配置在夾具上之特定的位置處。

本發明所致之層積接合裝置用治具，係更進而具備有：記號對準部分，其係被形成有當對位對象基板被配置在特定之位置時，而與被形成在該邊緣處之記號相接觸的記號對準面。此時，層積接合裝置用治具係可藉由以使記號與記號對準面相接觸的方式，來將對位對象基板作配置，藉由此，能夠更為容易地將對位對象基板配置在特定之位置處。

參考圖面，對本發明所致之層積接合裝置用治具的實施形態作記載。適用有本發明所致之層積接合裝置用治具的層積接合裝置1，係如圖1中所示一般，具備有：架台2、和基底3、和壓接用驅動裝置5、和平台6、和板狀彈簧7、和對位用驅動裝置8、和下側夾具11、和上側夾具12、和壓電元件14-1～14-3、和荷重源15-1～15-3、和控制裝置16。控制裝置16，係為電腦，並具備有未圖示之CPU與記憶裝置和輸入裝置及顯示裝置、以及介面。該CPU，係實行被安裝於控制裝置16中之電腦程式，並對該記憶裝置與輸入裝置和輸出裝置以及介面作控制。該記憶裝置，係記錄該電腦程式，並記錄在該CPU中所被利用之資訊，且記錄藉由該CPU所產生之資訊。該輸入裝置，係將藉由被使用者所操作所產生之資訊輸出至該CPU處。作為該輸入裝置，係可例示有鍵盤、滑鼠。該顯示裝置，係顯示藉由該CPU所產生之畫面。該介面，係將藉由被連接於控制裝置16處之外部機器所產生的資訊輸出至該CPU，並將藉由該CPU所產生之資訊輸出至該外部機器處。

基底3，係可在鉛直方向上作平行移動地被支持於底板10上。基底3，係在其之上端處具備有平坦之支持面。該支持面，係垂直於鉛直方向。壓接用驅動裝置5，係藉由控制裝置16而被控制，並將基底3相對於底板10而平行於鉛直方向地作驅動。平台，係被形成為板狀，並以與基底3之支持面相對向的方式而被配置在基底3之上側。板狀彈簧7，係由彈性體所形成，並被接合於平台6之一部分上。對位用驅動裝置8，係被支持於基底3上，並以使平台6從基底3之支持面而離開有100μm左右的方式，來藉由板狀彈簧7而作支持。對位用驅動裝置8M，係藉由控制裝置16而被作控制，並以使平台6平行於水平方向而作平行移動的方式、又或是以使平台6以與鉛直方向平行之旋轉軸為中心而作旋轉移動的方式，來驅動板狀彈簧7。

下側夾具11，係概略被形成為圓盤狀。壓電元件14-1～14-3，係分別被配置在將下側夾具11之圓盤的圓周作3等分後的3個位置處。壓電元件14-1～14-3，係分別將其中一端接合於基底3，並將另外一端接合於下側夾具11。壓電元件14-1～14-3，係分別藉由控制裝置16而被作控制，並進行伸縮。荷重源15-i(i=1、2、3)，係對被施加在壓電元件14-i上的力作測定，並將該力輸出至控制裝置16處。

架台2，係被形成為於內部被配置有基底3、壓接用驅動裝置5、平台6、板狀彈簧7、對位用驅動裝置8、下側夾具11以及上側夾具12的構造體，並被接合於底板10處。上側夾具12，係以與下側夾具11相對向的方式而被配置，並被接合於架台2上。

此時，板狀彈簧7，係當將被安裝在下側夾具11處之基板與被安裝於上側夾具12處之基板作壓接時，亦即是，當藉由壓接用驅動裝置5而使平台6被朝鉛直上方向而移動時，以使平台6與基底3之支持面相接觸的方式而作彈性變形。層積接合裝置1，係藉由如此這般地以基底3來支持平台6，而能夠在被安裝在下側夾具11處之基板與被安裝於上側夾具12處之基板上，施加超過對位用驅動裝置8之耐荷重的更大之荷重。

圖2，係展示下側夾具11。下側夾具11，係由支持側部分21與基板側部分22所形成。支持側部分21，係為被接合於壓電元件14-1～14-3的部分，並由石英玻璃所形成。基板側部分22，係為被接合在支持側部分21之被接合於壓電元件14-1～14-3之側的相反側處之部分，並由較支持側部分21而熱傳導更佳之氮化鋁所形成。

下側夾具11，係具備有真空夾具用配管23與冷卻用配管24以及加熱器25。真空夾具用配管23，其之一端係被連接於下側夾具11的與上側夾具12相對向之保持面處，而另外一端係被連接於外部之排氣裝置處。下側夾具11，係當在與上側夾具12相對向之保持面處被配置有基板時，藉由從與上側夾具12相對向之保持面來經由真空夾具用配管23而將空氣作排氣，以將該基板作保持。冷卻用配管24，係被形成於支持側部分21處，並藉由使氮氣流通，而將下側夾具11作冷卻，並將被保持在下側夾具11處之基板作冷卻。加熱器25，係被配置在支持側部分21之內部，並藉由控制裝置16而被控制，而將被保持在下側夾具11處之基板作加熱。下側夾具11，係進而被形成有孔26。

上側夾具12，係具備有支持側部分31與基板側部分32。支持側部分31，係為被接合於架台2的部分，並由石英玻璃所形成。基板側部分32，係為被接合在支持側部分31之被接合於架台2之側的相反側處之部分，並由較支持側部分31而熱傳導更佳之氮化鋁所形成。加熱器35，係被配置在支持側部分31之內部，並藉由控制裝置16而被控制，而將被保持在上側夾具12處之基板作加熱。

上側夾具12，係具備有真空夾具用配管33與冷卻用配管34與加熱器35以及孔36。真空夾具用配管33，其之一端係被連接於上側夾具12的與下側夾具11相對向之保持面處，而另外一端係被連接於外部之排氣裝置處。上側夾具12，係當在與下側夾具11相對向之保持面處被配置有基板時，藉由從與下側夾具11相對向之保持面來經由真空夾具用配管33而將空氣作排氣，以將該基板作保持。真空夾具用配管33，係包含有可相互獨立地進行排氣之中央真空夾具用配管與週緣真空夾具用配管。該中央真空夾具用配管，係以將被保持在上側夾具12處之基板的中央作保持的方式，而被配置在上側夾具12之保持面的中央處。該週緣真空夾具用配管(未圖示)，係以將被保持在上側夾具12處之基板的週緣作保持的方式，而被配置在上側夾具12之保持面的週緣處。冷卻用配管34，係被形成於支持側部分31處，並藉由使氮氣流通，而將上側夾具12作冷卻，並將被保持在上側夾具12處之基板作冷卻。上側夾具12，係進而被形成有孔36。

下側夾具11與上側夾具12，係由熱變形為較小之氮化鋁所成。因此，層積接合裝置1，當將藉由下側夾具11所保持之基板與藉由上側夾具12所保持之基板作加熱並接合時，藉由下側夾具11所保持之基板與藉由上側夾具12所保持之基板間之平行度的變化係為少，且更均一地被施加有荷重，而能夠更高精確度地作接合。

層積接合裝置1，係更進而具備有對位裝置19。對位裝置19，係具備有透過光照明41、透鏡驅動裝置42、同軸落射用照明45、透鏡44以及攝像機43。透過光照明41，係被配置在孔26之內部，並藉由控制裝置16而被控制，而產生紅外線。透鏡驅動裝置42，係將同軸落射用照明45與透鏡44以及攝像機43支持在架台2上，並被控制裝置16所控制，而將同軸落射用照明45與透鏡44以及攝像機43相對於架台2而在鉛直方向上作驅動。同軸落射用照明45，係被控制裝置16所控制，並產生紅外線。透鏡44，係被形成為較下側夾具11之孔36為更小之尺寸，並被配置在孔36之內部。透鏡44，係將藉由同軸落射用照明45所產生之紅外線照射在藉由下側夾具11而被保持之基板處，又或是將該紅外線照射在藉由上側夾具12所保持之基板處。透鏡44，係進而使被藉由下側夾具11而被保持之基板所反射又或是透過的紅外線透過攝像機43，並使被藉由上側夾具12而被保持之基板所反射又或是透過的紅外線透過攝像機43。攝像機43，係根據透過了透鏡44之紅外線，而產生藉由下側夾具11而被保持之基板的畫像，並產生藉由上側夾具12所保持之基板的畫像。

透鏡44，一般而言，其倍率越高，則工作距離越短。層積接合裝置1，係藉由將透鏡44配置在下側夾具11之孔36的內部，而能夠縮短藉由下側夾具11又或是上側夾具12所被保持之基板與透鏡44間的距離，並能夠將更為高倍率之透鏡作為透鏡44來適用。層積接合裝置1，係當將更高倍率之透鏡作為透鏡44而適用時，能夠將藉由下側夾具11又或是上側夾具12而被作保持之基板以更高的精確度來作攝像，並能夠將藉由下側夾具11又或是上側夾具12而被作保持之基板以更高的精確度來作對位，而能夠將藉由下側夾具11所保持之基板與藉由上側夾具12所保持之基板以更高的精確度來作接合。

壓電元件14-1～14-3，係能夠以垂直於鉛直方向之旋轉軸為中心而使下側夾具11作旋轉移動，亦即是，能夠變更下側夾具11之傾斜度。壓電元件14-1～14-3，係進而相較於對位用驅動裝置8與壓接用驅動裝置5而被配置在更接近於下側夾具11之位置處。因此，層積接合裝置1，當使用壓電元件14-1～14-3而變更下側夾具11的傾斜度時，係能夠減低下側夾具11之水平方向的位移，而能夠將藉由下側夾具11所保持之基板與藉由上側夾具12所保持之基板以更高的精確度來作接合。

圖3，係展示8吋基板下側安裝用治具。該8吋基板下側安裝用治具51，係具備有支持部分52、對位部分53、對位部分54以及手柄55。對位部分53，係被接合於支持部份52處。對位部分54，係被接合於支持部份52處。手柄55，係被接合於支持部份52處。

下側夾具11，係如圖4中所示一般，被形成有保持面60、安裝面61、安裝面62與突起63。保持面60，係以與上側夾具12相對向的方式而被形成為平坦。安裝面61，係沿著以保持面60為底面之圓柱的側面而被形成，亦即是，係以鄰接於保持面60且成為垂直於保持面60的方式而被形成。安裝面62，係在較保持面60與安裝面61更外側處，以與上側夾具12相對向的方式而被形成為平坦。突起63，係被形成於安裝面62處。

8吋基板下側安裝用治具51之支持部分52，係如圖4中所示一般，而被形成有安裝面56、安裝面57與孔58。安裝面56，係被形成為與下側夾具11之安裝面61的一部份相密著的曲面。安裝面57，係以與下側夾具11之安裝面62的一部份相密著的方式而被形成為平坦。孔58，係以使下側夾具11之突起63被插入的方式而被形成。8吋基板下側安裝用治具51，係在孔58中被插入有突起63，且安裝面56係密著於安裝面62上，且安裝面57係密著於安裝面61M藉由此，而被安裝在下側夾具11上。

對位部分53，係被形成有對位面59。對位面59，係以平行於鉛直方向的方式而被形成。對位面59，係以當8吋基板下側安裝用治具51被安裝於下側夾具11處時，與被配置在下側夾具11之保持面60的特定位置處之基板50的邊緣相接觸的方式而被形成。對位部分54，係被形成有記號對齊面。該記號對齊面，係以平行於鉛直方向的方式而被形成。該記號對齊面，係以當8吋基板下側安裝用治具51被安裝於下側夾具11處時，與被配置在下側夾具11之保持面60的特定位置處之基板50的缺口相接觸的方式而被形成。

圖5，係展示8吋基板上側安裝用治具。該8吋基板上側安裝用治具71，係具備有支持部分72、2個的台座部分73、2個的對位部分74、以及記號對齊部分75。支持部分72，係被形成為環狀。2個的台座部分73，係被接合於支持部份72處。2個的對位部分74，係分別被接合於2個的台座部份73處。記號對齊部分75，係被接合於支持部份72處。

8吋基板上側安裝用治具71之支持部分72，係如圖6中所示一般，而被形成有安裝面76、安裝面77與孔78。安裝面76，係被形成為與下側夾具11之安裝面61相密著的曲面。安裝面77，係以與下側夾具11之安裝面62相密著的方式而被形成為平坦。孔78，係以使下側夾具11之突起63被插入的方式而被形成。8吋基板上側安裝用治具71，係在孔78中被插入有突起63，且安裝面76係密著於安裝面62上，且安裝面77係密著於安裝面61，藉由此，而被安裝在下側夾具11上。

2個的台座部分73與記號對齊部分75，係分別以當8吋基板上側安裝用治具71被安裝於下側夾具11處時，從下側夾具11之保持面60起而離開有基板50之厚度以上的距離的方式，而被支持於支持部份72上。2個的台座部分73，係分別被形成有孔80與基板支持面81。記號對齊部分75，係與台座部分73同樣的被形成有基板支持面81。分別被形成在2個的台座部分73與記號對齊部分75處之3個的基板支持面81，係沿著同一平面而被配置。

對位部分74，係由對位本體部分83與彈性變形部分83以及支持部分84所形成。支持部分84，係被接合於台座部分73處，而將對位部分74支持在台座部分73上。彈性變形部分83，係由彈性體所形成，並能夠以使對位本體部分83與彈性變形部分83被插入至台座部分80中的方式而作彈性變形。對位本體部分83，係被形成有對位面79。記號對齊部分75，係如圖5中所示一般，被形成有記號對齊面86。

8吋基板上側安裝用治具71，係如圖7中所示一般，使基板支持面81與基板70相接觸，並將基板70支持在特定之位置上。對位面79，係以當8吋基板上側安裝用治具71被安裝於下側夾具11處，並將基板70支持在特定之位置時，與基板70的邊緣相接觸的方式而被形成。記號對齊面86，係以當8吋基板上側安裝用治具71被安裝於下側夾具11處，並將基板70支持在特定之位置時，而成為沿著被形成於基板70之缺口85的曲面的方式而被形成。

圖8，係展示2吋基板下側安裝用治具。該2吋基板下側安裝用治具91，係具備有支持部分92、對位部分93、記號對齊部分94以及手柄95。對位部分93，係被接合於支持部份92處。記號對齊部分94，係被接合於支持部份92處。手柄95，係被接合於支持部份92處。

2吋基板下側安裝用治具91之支持部分92，係與8吋基板下側安裝用治具51同樣的，被形成有2個的安裝面與孔。該2個的安裝面之其中一方，係被形成為與下側夾具11之安裝面61的一部份相密著的曲面。該2個的安裝面之另外一方，係以與下側夾具11之安裝面62的一部份相密著的方式而被形成為平坦。該孔，係以使下側夾具11之突起63被插入的方式而被形成。2吋基板下側安裝用治具91，係在該孔中被插入有突起63，且該2個的安裝面係分別密著於安裝面62與安裝面61上，藉由此，而被安裝在下側夾具11上。

對位部分93，係被形成有對位面。該對位面，係以平行於鉛直方向的方式而被形成。該對位面，係以當2吋基板下側安裝用治具91被安裝於下側夾具11處時，與被配置在下側夾具11之保持面60的特定位置處之基板90的邊緣相接觸的方式而被形成。記號對齊部分94，係被形成有記號對齊面。該記號對齊面，係以平行於鉛直方向的方式而被形成。該記號對齊面，係以當2吋基板下側安裝用治具91被安裝於下側夾具11處時，與被配置在下側夾具11之保持面60的特定位置處之基板90的定向平面相接觸的方式而被形成。

圖9，係展示2吋基板上側安裝用治具。該2吋基板上側安裝用治具101，係與8吋基板上側安裝用治具71同樣的，具備有支持部分102、2個的台座部分103、2個的對位部分104、以及記號對齊部分105。支持部分102，係被形成為環狀。2個的台座部分103，係被接合於支持部份102處。2個的對位部分104，係分別被接合於2個的台座部份103處。記號對齊部分105，係被接合於支持部份102處。

2吋基板上側安裝用治具101之支持部分102，係與8吋基板上側安裝用治具71之支持部分72同樣的，被形成有2個的安裝面與孔。該2個的安裝面之其中一方，係被形成為與下側夾具11之安裝面61相密著的曲面。該2個的安裝面之另外一方，係以與下側夾具11之安裝面62相密著的方式而被形成為平坦。該孔，係以使下側夾具11之突起63被插入的方式而被形成。2吋基板上側安裝用治具101，係在該孔中被插入有突起63，且2個的安裝面係分別密著於安裝面62與安裝面61上，藉由此，而被安裝在下側夾具11上。

2個的台座部分103與記號對齊部分105，係分別以當2吋基板上側安裝用治具101被安裝於下側夾具11處時，從下側夾具11之保持面60起而離開有基板之厚度以上的距離的方式，而被支持於支持部份102上。2個的台座部分103，係分別被形成有孔與基板支持面。記號對齊部分105，係與台座部分103同樣的被形成有基板支持面。分別被形成在2個的台座部分103與記號對齊部分105處之3個的基板支持面，係沿著同一平面而被配置。

對位部分104，係與對位部分74同樣的，被形成有對位面。對位部分104，係能夠以使被形成有對位面之部分插入至台座部分103之孔中的方式而作彈性變形。記號對齊部分105，係被形成有記號對齊面108。

2吋基板上側安裝用治具101，係如圖10中所示一般，使基板支持面與基板100相接觸，並將基板100支持在特定之位置上。對位部分104之對位面，係以當2吋基板上側安裝用治具101被安裝於下側夾具11處，並將基板100支持在特定之位置時，與基板100的邊緣相接觸的方式而被形成。記號對齊面108，係以當2吋基板上側安裝用治具101被安裝於下側夾具11處，並將基板100支持在特定之位置時，而成為沿著被形成於基板100之定向平面的方式而被形成。

圖11，係展示藉由下側夾具11而被保持之配置用平板。該配置用平板111，係由半導體晶圓所形成，並由疏水性部分112和親水性部分113-1～113-n(n=2、3、4、…)而形成與被接合之基板相對向的面。疏水性部分112，係被形成為較親水性部分113-1～113-n為更疏水性。親水性部分113-1～113-n之各個，係被形成為與使用層積接合裝置1而被接合之晶片相一致的形狀(例如，長方形狀)，並以被疏水性部分112所包圍的方式而被作配置。配置用平板111，係進而在週緣處被形成有缺口又或是定向平面，並在疏水性部分112處被形成有2的的對位記號。

圖12，係展示藉由上側夾具12而被保持之轉接平板。該轉接平板114，係被形成有凹坑115與複數之孔116。凹坑115，係被形成在與被接合之基板相對向的面之相反側的面上。複數之孔116，係以貫通與被接合之基板相對向的面以及凹坑115的方式而被形成，並當接合平板114與配置用平板111相對向時，以與親水性部分113-1～113-n相對向的方式而被配置。接合平板114，係藉由從真空夾具用配管33之週緣真空夾具用配管來作排氣，而將與被接合之基板相對向的面之相反側的面中之除了凹坑115以外的外週部份吸著於上側夾具12上，並被保持在上側夾具12處。接合平板114，係當藉由上側夾具12而被保持時，藉由真空夾具用配管33之中央真空夾具用配管來經由凹坑115與複數之孔116來將空氣作排氣，藉由此，而將鄰接於複數之孔116而被配置的晶片119作保持。轉接平板114，係進而在週緣處被形成有缺口又或是定向平面。晶片119，係在被作接合的面上被配置有接著劑。作為該接著劑，係可例示有金屬突塊、紫外線硬化樹脂。

使用層積接合裝置1而實行之層積接合方法，係具備有：將基板保持在夾具上之動作、和將晶片保持在配置用平板上之動作、和將基板作對位之動作、以及將基板作接合之動作。

將該基板保持在夾具上之動作，係具備有：將8吋基板保持在下側夾具11處之動作、和將8吋基板保持在上側夾具12處之動作、和將2吋基板保持在下側夾具11處之動作、和將2吋基板保持在上側夾具12處之動作。

使用者，當將8吋基板保持在下側夾具11處時，首先，係在8吋基板下側安裝用治具51之孔58中，插入下側夾具11之突起63，並使安裝面56密著於安裝面62上，且使安裝面57密著於安裝面61上，藉由此，而將8吋基板下側安裝用治具51安裝在下側夾具11上。使用者，接下來，係將8吋基板以與下側夾具11之保持面60相接觸的方式而作配置，而後，以使8吋基板之邊緣與對位面59相接觸，並使8吋基板之缺口與對位部分54之記號對齊面相接觸的方式，來使8吋基板滑動。使用者，接下來，係將8吋基板保持在下側夾具11上，並將8吋基板下側安裝用治具51從下側夾具11而卸下。

使用者，當將8吋基板保持在上側夾具12處時，首先，係在8吋基板上側安裝用治具71之孔78中，插入上側夾具12之突起63，並使安裝面76密著於安裝面62上，且使安裝面77密著於安裝面61上，藉由此，而將8吋基板上側安裝用治具71安裝在下側夾具11上。使用者，接下來，係將8吋基板以與基板支持面81相接觸的方式而作配置，而後，以使8吋基板之邊緣與對位面79相接觸，並使8吋基板之缺口與記號對齊面86相對齊的方式，來使8吋基板滑動。使用者，接下來，係使用壓接用驅動裝置5，而使下側夾具11接近上側夾具12，並當8吋基板與上側夾具12相接觸時，將8吋基板保持在上側夾具12處。使用者，接下來，係將8吋基板上側安裝用治具71從上側夾具12而卸下。

使用者，當將2吋基板保持在下側夾具11處時，首先，係在2吋基板下側安裝用治具91之孔中，插入下側夾具11之突起63，並使2個的安裝面與安裝面62以及安裝面61相密著，藉由此，而將2吋基板下側安裝用治具91安裝在下側夾具11上。使用者，接下來，係將2吋基板以與下側夾具11之保持面60相接觸的方式而作配置，而後，以使2吋基板之邊緣與對位部分93之對位面相接觸，並使2吋基板之定向平面與記號對齊部分94之記號對齊面相接觸的方式，來使2吋基板滑動。使用者，接下來，係將8吋基板保持在下側夾具11上，並將2吋基板下側安裝用治具91從下側夾具11而卸下。

使用者，當將2吋基板保持在上側夾具12處時，首先，係在2吋基板上側安裝用治具101之孔中，插入上側夾具12之突起63，並使2個的安裝面與安裝面62以及安裝面61相密著，藉由此，而將2吋基板上側安裝用治具101安裝在下側夾具11上。使用者，接下來，係將2吋基板以與基板支持面相接觸的方式而作配置，而後，以使2吋基板之邊緣與對位部分104之對位面相接觸，並使2吋基板之定向平面與記號對齊面108相對齊的方式，來使2吋基板滑動。使用者，接下來，係使用壓接用驅動裝置5，而使下側夾具11接近上側夾具12，並當2吋基板與上側夾具12相接觸時，將2吋基板保持在上側夾具12處。使用者，接下來，係將2吋基板上側安裝用治具101從上側夾具12而卸下。

若藉此種動作，則使用者，係以藉由對位裝置19而對基板之對位記號作攝像的方式，而能夠更為容易地將基板保持在下側夾具11之特定位置處，並能夠更為容易地將基板保持在上側夾具12之特定位置處。當在將基板保持在下側夾具11之後而將基板保持在上側夾具12處時，8吋基板上側安裝用治具71又或是2吋基板上側安裝用治具101，係不會與下側夾具11之基板相接觸，而能夠防止下側夾具11之基板的破損。

在將晶片119保持在配置用平板111上之動作中，使用者，首先，係與將該基板保持在夾具上的動作相同地，而將接合平板114保持在上側夾具12處。使用者，係當將接合平板114藉由上側夾具12而被保持時，藉由真空夾具用配管33之中央真空夾具用配管來經由凹坑115與複數之孔116來將空氣作排氣，藉由此，而將鄰接於複數之孔116而被配置的晶片119保持在轉接平板114上。使用者，接下來，係使用將該基板保持在夾具上的動作，來將配置用平板111保持在下側夾具11上。使用者，係將水滴滴下於配置用平板111之親水性部分113-1～113-n處，而後，停止上側夾具12之真空夾具用配管33的中央真空夾具用配管所致之排氣，並使晶片119落下至配置用平板111上。此時，晶片119，係藉由該水滴之表面張力，而以與親水性部分113-1～113-n成為一致的方式來移動，並在該水滴乾燥之後，以高精確度而被保持於親水性部分113-1～113-n處。使用者，係在將晶片119保持在配置用平板111上之後，將接合平板114從上側夾具12而卸下。若藉由此種動作，則使用者，係不需要直接將晶片以高精確度來配置在配置用平板111上，且不需要將晶片以高精確度而配置在轉接平板114上，便能夠更為容易地將晶片119保持在配置用平板111之特定位置處。

將該基板作對位之動作，係在實行了將該基板保持在夾具上之動作後而被實行。控制裝置16，首先，係使用壓接用驅動裝置5，來使下側夾具11接近上側夾具12至特定之距離。控制裝置16，係以使透鏡44被配置在上側夾具12之孔36之內部的方式，來使用透鏡驅動裝置42而驅動透鏡44。控制裝置16，係使用透過光照明41，又或是使用同軸落射用照明45，來將紅外線照射在藉由下側夾具11而被保持之基板與藉由上側夾具12所保持之基板處。控制裝置16，係使用攝像機43，來將被保持在下側夾具11處之基板的對位記號與被保持在上側夾具12處之基板的對位記號攝像為畫像。此時，控制裝置16，係藉由使用透鏡驅動裝置42來驅動透鏡44，而進行對焦。控制裝置16，係以使被保持在下側夾具11處之基板的對位記號與被保持在上側夾具12處之基板的對位記號於該畫像上重疊而映出的方式，來使用對位用驅動裝置8而驅動下側夾具11。

將該基板作接合之動作，係在實行了將該基板作對位之動作後而被實行。控制裝置16，首先，係以使透鏡44被配置在上側夾具12之孔36之外的方式，來使用透鏡驅動裝置42而驅動透鏡44。控制裝置16，係使用加熱器25來將被保持在下側夾具11處之基板加熱，並使用加熱器35來將被保持在上側夾具12處之基板加熱。控制裝置16，係將荷重源15-1～15-3設為伸至最長的狀態。控制裝置16，接下來，係實行第1模式之動作與第2模式之動作。

若是在如此這般地將透鏡44配置在上側夾具12之孔36之外後，再對被保持在下側夾具11又或是上側夾具12處的基板作加熱，則能夠防止透鏡44由於該熱而破損。

第1模式之動作，係在每一壓電元件14-1～14-3中獨立地被實行。圖13，係展示在壓電元件14-i處之第1模式的動作。控制裝置16，係使用荷重源15-1～15-3，而對被施加在壓電元件14-1～14-3上的力作測定(步驟S1)。控制裝置16，係判別被保持在下側夾具11處之基板中的對應於壓電元件14-i之部分，是否與被保持在上側夾具12處之基板相接觸(步驟S2)。亦即是，控制裝置16，係判別被施加在壓電元件14-i上的力是否較特定之力更大。

控制裝置16，係當被施加在壓電元件14-i上的力較特定之力為更大(步驟S2、YES)，而被施加在壓電元件14-j(j=1、2、3，j≠i)上的力較特定之力為更小時(步驟S3、NO)，則使壓電元件14-i縮短特定之長度(步驟S4)。控制裝置16，係反覆實行步驟S1～S3之動作，直到被施加在壓電元件14-1～14-3上的力之全部均成為較特定之力更大為止。控制裝置16，係當被施加在壓電元件14-1～14-3上的力之全部均成為較特定之力更大時(步驟S3、YES)，開始第2模式之動作。

圖14，係展示第2模式之動作。控制裝置16，係使用荷重源15-1～15-3，而對被施加在壓電元件14-1～14-3上的力作測定(步驟S11)。控制裝置16，係以使該被測定之3個的力之和成為特定之値的方式，來使用壓接用驅動裝置5而驅動下側夾具11(步驟S12)。控制裝置16，係以使被施加於壓電元件14-1上的力成為該特定之力的1/3的方式，來使壓電元件14-1伸縮(步驟S13)。控制裝置16，係以使被施加於壓電元件14-2上的力成為該特定之力的1/3的方式，來使壓電元件14-2伸縮(步驟S14)。控制裝置16，係以使被施加於壓電元件14-3上的力成為該特定之力的1/3的方式，來使壓電元件14-3伸縮(步驟S15)。控制裝置16，係反覆實行步驟S11～S15之動作，直到該被測定之3個的力之和成為特定之値的時間超過了特定之時間為止。控制裝置16，若是第2模式之動作結束，則係以使冷卻至特定之溫度的方式來在冷卻用配管24處使氮氣流通，並使下側夾具11與上側夾具12相分離特定之距離。

若藉由此種動作，則被保持在下側夾具11處之基板與被保持在上側夾具12處之基板，係藉由接著劑而被接合，並產生1枚之接合基板。若藉由此種冷卻，則相較於放置冷卻所致之冷卻，接合基板係可更快地從下側夾具11又或是上側夾具12來取出，並能夠將複數對之接合對象基板更快速的作接合。

另外，藉由下側夾具11又或是上側夾具12所被保持之基板，係可置換為不具備有接合平板111之其他的基板。作為該基板，係可例示在一枚之半導體晶圓上被形成有分別被形成在複數之MEMS處的複數之圖案者。此時，層積接合裝置1，係能夠與具備有接合平板111之基板同樣的，而以高精確度來作接合。層積接合裝置1，當被形成在半導體晶圓上之複數圖案中的一部分圖案係為不良的情況時，在將該半導體晶圓作接合時，會有對其他之良品的圖案造成不良影響的情形。層積接合裝置1，當使用有接合平板111的情況時，在於複數之晶片116中包含有身為不良品之不良晶片時，係能夠將該不良晶片取出並作接合，而不需要將複數之晶片119的全部均設為不良品，而能夠將複數之晶片119更有效率地作接合。

若藉由本發明之層積接合裝置用治具，則使用者係能夠將該接合對象更為容易地配置在保持接合對象之夾具上。

1．．．層積接合裝置

2．．．架台

3．．．基底

5．．．壓接用驅動裝置

6．．．平台

7．．．板狀彈簧

8．．．對位用驅動裝置

10．．．底板

11．．．下側夾具

12．．．上側夾具

14-1．．．壓電元件

14-2．．．壓電元件

14-3．．．壓電元件

15-1．．．荷重源

15-2．．．荷重源

15-3．．．荷重源

16．．．控制裝置

19．．．對位裝置

21．．．支持側部分

22．．．基板側部分

23．．．真空夾具用配管

24．．．冷卻用配管

25．．．加熱器

26．．．孔

31．．．支持側部分

32．．．基板側部分

33．．．真空夾具用配管

34．．．冷卻用配管

35．．．加熱器

36．．．孔

41．．．透過光照明

42．．．透鏡驅動裝置

43．．．攝像機

44．．．透鏡

45．．．同軸落射用照明

50．．．基板

51．．．8吋基板下側安裝用治具

52．．．支持部分

53．．．對位部分

54．．．對位部分

55．．．手柄

56．．．安裝面

57．．．安裝面

58．．．孔

59．．．對位面

60．．．保持面

61．．．安裝面

62．．．安裝面

63．．．突起

70．．．基板

71．．．8吋基板上側安裝用治具

72．．．支持部分

73．．．台座部分

74．．．對位部分

75．．．記號對齊部分

76．．．安裝面

77．．．安裝面

78．．．孔

79．．．對位面

80．．．孔

81．．．基板支持面

82．．．對位本體部分

83．．．彈性變形部分

84．．．支持部分

85．．．缺口

90．．．基板

91．．．2吋基板下側安裝用治具

92．．．支持部分

93．．．對位部分

94．．．記號對齊部分

95．．．手柄

101．．．2吋基板上側安裝用治具

102．．．支持部分

103．．．台座部分

104．．．對位部分

105．．．記號對齊部分

108．．．記號對齊面

111．．．配置用平板

112．．．疏水性部分

113-1．．．親水性部分

113-n．．．親水性部分

114．．．轉接平板

115．．．凹坑

116．．．孔

119．．．晶片

[圖1]圖1，係為展示本發明所致之層積接合裝置的實施形態之剖面圖。

[圖2]圖2，係為展示下側夾具與上側夾具、並展示對位裝置之剖面圖。

[圖3]圖3，係為展示8吋基板下側安裝用治具之立體圖。

[圖4]圖4，係為展示8吋基板下側安裝用治具之剖面圖。

[圖5]圖5，係為展示8吋基板上側安裝用治具之立體圖。

[圖6]圖6，係為展示8吋基板上側安裝用治具之剖面圖。

[圖7]圖7，係為展示被安裝有基板之8吋基板上側安裝用治具之立體圖。

[圖8]圖8，係為展示2吋基板下側安裝用治具之立體圖。

[圖9]圖9，係為展示2吋基板上側安裝用治具之立體圖。

[圖10]圖10，係為展示被安裝有基板之2吋基板上側安裝用治具之立體圖。

[圖11]圖11，係為展示配置用平板之平面圖。

[圖12]圖12，係為展示承接平板之剖面圖。

[圖13]圖13，係為展示第1模式之動作的流程圖。

[圖14]圖14，係為展示第2模式之動作的流程圖。

11．．．下側夾具

50．．．基板

51．．．8吋基板下側安裝用治具

52．．．支持部分

53．．．對位部分

55．．．手柄

56．．．安裝面

57．．．安裝面

58．．．孔

59．．．對位面

60．．．保持面

61．．．安裝面

62．．．安裝面

63．．．突起

Claims (4)

1. 一種層積接合裝置用治具，其特徵為，具備有：支持部分，係被形成有與保持接合對象基板之夾具相接觸的夾具接觸面；和對位部分，係被形成有與對位對象基板之邊緣相接觸的對位面；和台座部分，係被形成有與前述對位對象基板中之和前述夾具相對向的面之一部分接觸並將前述對位對象作支持之支持面，前述夾具，係在與前述夾具接觸面相接觸之面上，被形成有第1嵌合部份，前述支持部分，係在前述夾具接觸面上，被形成有嵌合於前述第1嵌合部份中之第2嵌合部份，前述支持部分，係將前述台座部分以不與前述夾具作接觸的方式來作支持。
2. 如申請專利範圍第1項所記載之層積接合裝置用治具，其中，係更進而具備有：對位部分支持部分，係以相對於前述支持部分而可移動地將前述對位部分作支持。
3. 如申請專利範圍第2項所記載之層積接合裝置用治具，其中，前述對位部分支持部分，係由其中一端被接合於前述支持部分、且另外一端被接合於前述對位部分的彈性體所形成。
4. 如申請專利範圍第1項~第3項中之任一項所記載之層積接合裝置用治具，其中，係更進而具備有：記號對準部分，其係被形成有當前述對位對象基板被配置在特定之位置時，而與被形成在前述邊緣處之記號相對齊的記號對準面。