TWI503232B

TWI503232B - 貼合裝置及貼合方法

Info

Publication number: TWI503232B
Application number: TW101145402A
Authority: TW
Inventors: Kosaku Saino; Mitsuru Tanabe
Original assignee: Tazmo Co Ltd
Priority date: 2011-12-07
Filing date: 2012-12-04
Publication date: 2015-10-11
Also published as: JPWO2013084761A1; TW201341194A; WO2013084761A1; KR20140099463A; KR101906509B1; JP5792831B2

Description

貼合裝置及貼合方法

本發明係關於一種使2片圓板貼合而製作圓板積層體之貼合裝置及貼合方法，詳細而言，係關於一種在藉由平面磨削‧研磨加工而使半導體基板等圓形被加工體產生薄片化之基礎上，預先使大致為相同直徑之圓形支撐體相對於該圓形被加工體而在完成中心對準及角度對準之基礎上來進行貼合之貼合裝置及貼合方法。

於由TSV(Through Silicon Via=矽穿孔)製程所代表之半導體立體積層製程中，藉由平面磨削、研磨加工而使半導體基板等圓形被加工體產生薄片化之技術為不可或缺之技術。薄片化係例如要求使直徑300 mm之矽晶圓之厚度變薄至30~50 μm。以此方式使厚度相對於平面尺寸而極端薄片化之圓形被加工體則無法於自身之剛性(stiffness)下從內部應力及本身的重量來單獨維持平面形狀。因此，如專利文獻1所記載般，於平面磨削‧研磨加工之前段中，必須實施預先使圓形支撐體介由接著劑而貼合於圓形被加工體之非加工面側之步驟。

該貼合步驟係首先於薄片加工前之圓形被加工體之非加工面側或圓形支撐體之接著面側之整個表面均勻地塗佈液狀接著劑。接著劑通常使用熱固性樹脂或紫外線(UV， ultraviolet)硬化性樹脂，且可藉由貼合後之熱處理或UV照射而加以固定。又，圓形支撐體係使用預先精密地加工平面度，且具有與圓形被加工體大致相同之直徑、與薄片化前之圓形被加工體大致相同之厚度的耐熱性玻璃或矽晶圓。貼合處理係將圓形被加工體及圓形支撐體夾持於中間而於下方配置有平台、且於上方配置有加壓圓板之真空腔室(chamber)內進行。平台與加壓圓板係分別使用高精度地被加工平面度者，且於真空腔室內亦被精密地調整相互之平行度。又，設計為藉由使平台與加壓圓板之直徑相對於圓形被加工體及與其大致相同直徑之圓形支撐體而較小，而防止在貼合時因外緣部所發生之接著劑之滲出而引起之污損。即加壓圓板之直徑係於經驗上使用不產生於外緣滲出之接著劑而所造成附著、污損之尺寸值。

另一方面，於貼合步驟中，對於包含圓形支撐體、接著劑層、及圓形被加工體之貼合後之積層體之總厚度中，被要求抑制為薄片加工後之圓形被加工體之厚度之大致1成左右的面內變化量(variations)。

為此，提出有如下機構：如上所述對平台及加壓圓板進行高精度地平面度加工、平行度調整自不待言，將壓電致動器內裝於配置於上方之加壓圓板之面內適當部位，一方面監視面內之厚度、負荷分佈，一方面使加壓圓板之平面形狀主動地加以變化而來進行貼合(例如參照專利文獻2)。

[先前技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2005-159155號公報(參照段落0015、0016及圖2)

[專利文獻2]日本專利特開2004-268113號公報(參照段落0033~0050)

然而，為了於貼合後且接著劑固化前使接著劑層之面內厚度分佈平坦化，必須在平面尺寸為直徑300 mm之圓形被加工體上賦予1000 kgf級之負荷，從而無法避免驅動部及支撐其等之構件之高剛性化、甚至裝置之重量長度高大化。又，呈現出高精度且主動地監視平面狀態之感測器機件之高成本化、及反饋(feedback)並反映其輸出之裝置之控制變得複雜化，而無法獲得充分之響應性等不適合要求高生產率之半導體製造裝置之諸多問題。

進而，加壓處理步驟中之圓形被加工體之外緣部係為自由端，於接著劑層之流動特性方面，與較其靠內側之側於半徑方向之邊界條件不同。因此，因接著劑層向端緣之滲出而產生之圓形被加工體與圓形支撐體之間的體積減少直接成為同部位上之局部厚度之減少。可知該厚度減少之半徑方向之範圍係自外周邊緣起最大波及至內側10 mm處，與中心部相比呈現出-8 μm至-14 μm之厚度之下降。

本案發明者對貼合後之積層體之半徑方向之厚度的輪廓進行了精密檢查，結果查明於該輪廓中發現高次之凹凸形狀模式(起伏)，並確認該凹凸形狀模式係藉由可以使加壓圓板之直徑尺寸加以變化而產生變化，從而完成本發明。

即，本發明之目的在於：藉由調整加壓圓板之直徑尺寸，而實現貼合後之積層體之半徑方向之厚度輪廓中所觀察到之凹凸形狀模式的最佳化，並且藉由低價之裝置構成而改善貼合後之積層體之總厚度的面內變化量。

本發明之貼合裝置係藉由使第1圓板及第2圓板預先完成中心對準，且同時於上述第1圓板之上表面或上述第2圓板之下表面均勻塗佈接著劑，並於上下方向對上述第1圓板及上述第2圓板加壓，而製作上述第2圓板介由接著劑層而貼合於上述第1圓板上之圓板積層體。

此種貼合裝置之具體構成包括：處理室，其具有氣密性；平台，其配置於上述處理室內，且支撐上述第1圓板；加壓圓板，其對向配置於上述處理室內之上述平台之上方，且相對於上述第1圓板及上述第2圓板而中心對準；升降機構，其可升降地支撐上述加壓圓板；及保持機構，其可脫離地將上述第2圓板保持於上述平台之上方且上述加壓圓板之下方。而且，本發明之貼合裝置於此種構成中係將上述加壓圓板之直徑尺寸設定為小於上述第2圓板之直徑尺寸，且可實現於圓板積層體之半徑方向之厚度輪廓中所觀察到之凹凸形狀模式之最佳化的尺寸。

根據該貼合裝置之構成，若於上述處理室內，藉由上述升降機構而使上述加壓圓板產生下降，並同時使上述第2圓板自上述保持機構脫離，則於上述平台上藉由上述加壓圓板而以均等之力對上述第2圓板之上表面加壓，從而製作使上述第1圓板之上表面與上述第2圓板之下表面介由接著劑層而貼合之圓板積層體。上述第1圓板、上述第2圓板、及上述加壓圓板係預先進行中心對準，且上述加壓圓板之直徑尺寸係設定為可實現上述圓板積層體之半徑方向之厚度輪廓中所觀察到之凹凸形狀模式之最佳化的尺寸。因此，可改善貼合後之圓板積層體之總厚度之面內變化量。

上述保持機構作為具體構成之一例，包括：1個可動銷，其抵接於上述第2圓板之側面之一個部位；複數根不動銷，其抵接於上述第2圓板之側面之複數個部位；及移動機構，其使上述可動銷於上述第2圓板之半徑方向產生往返移動。

根據該保持機構之構成，藉由使移動機構進行去向動作而使可動銷向於第2圓板之半徑方向靠近中心之方向產生移動，將可動銷按壓至第2圓板之側面，從而藉由可動銷及不動銷而握持第2圓板之側面。反之，藉由使移動機構進行返向動作而使可動銷自第2圓板之中心向遠離之方向產生移動，使可動銷離開第2圓板之側面，解除第2圓板之側面之握持，從而使第2圓板脫離。

只要使上述可動銷與設置於上述第2圓板之側面之一個部位之角度對準用凹槽卡合，便亦可與第2圓板之握持同時地決定第2圓板之角度位置。

上述保持機構作為具體構成之另一例，亦可包括使上述第2圓板之上表面吸附於上述加壓圓板之吸引機構。藉此，利用使吸引機構產生動作而使吸引吸附力作用於第2圓板，從而使第2圓板之上表面吸附於加壓圓板之加壓面。反之，只要使吸引機構停止，便可使第2圓板自加壓圓板脫離。於該保持機構之構成中，由於將第2圓板保持於加壓圓板本身，故而無需其他保持構件，可簡化保持機構。

於貼合裝置具有對上述處理室內減壓之減壓機構之情形時，貼合裝置必須具備壓力調整機構，且該壓力調整機構係以使藉由上述吸引機構而達成之真空度小於藉由上述減壓機構而達成之真空腔室內之真空度的方式來調整上述真空腔室內之壓力。藉此，可防止於加壓處理前由吸引機構所產生之保持力減弱而使第2圓板落下之情況。

又，若包括對上述加壓圓板之中心進行定位而使該加壓圓板裝卸自如地支撐於上述升降機構之裝卸機構，則可簡便地進行加壓圓板之更換，並可容易地對應圓板積層體之批次改變。

又，本發明之貼合方法係在支撐於平台上且在上表面均勻地塗佈有接著劑之第1圓板的上方來對向保持已完成中心對準之第2圓板，並藉由完成與上述第1圓板及上述第2圓板中心對準之加壓圓板而以均等之力對上述第2圓板之上表面加壓，而使上述第1圓板及上述第2圓板產生貼合，從而製作圓板積層體。而且，於本發明之貼合方法中，在加壓處理步驟係使用具有可實現於半徑方向之上述圓形積層體之厚度輪廓中所觀察到之凹凸形狀模式之最佳化的直徑尺寸之加壓圓板。

為了不使接著劑層夾雜氣泡，而必須於真空下進行貼合。

再者，若將上述第2圓板之直徑尺寸設定為大於上述第1圓板之直徑尺寸，則即便於加壓處理時塗佈於第1圓板之上表面之接著劑層滲出至第1圓板之外側，亦可使接著劑層流動至較該第1圓板大一圈之第2圓板之下表面之外緣部並附著停留於此處，故而不會於第1圓板之側面附著接著劑。因此，可防止貼合後之第1圓板之直徑尺寸於周向變得不均勻。

具有最佳直徑尺寸之加壓圓板係根據上述圓板積層體之批次而有所不同。因此，只要針對每一批次而管理加壓圓板之最佳直徑尺寸，並於批次改變時更換為所對應之加壓圓板便可容易地應對。

上述第1圓板作為一例係使用晶圓，上述第2圓板作為一例係使用玻璃製之支撐體。上述接著劑作為一例係使用光硬化性樹脂或熱固性樹脂。

根據該發明，可藉由低價之裝置構成而改善貼合後之積層體之總厚度的面內變化量。

以下，參照圖1~圖3對具體化之本發明之第1實施形態來進行說明。

圖1係為表示本發明之第1實施形態之貼合裝置之概略構成的前視圖。於該貼合裝置中，係預先於任一方均勻地塗佈接著劑來貼合對向配置之2種第1圓板W1及第2圓板W2而製作圓板積層體。第1圓板作為一例係為矽晶圓等半導體製之圓形被加工體，第2圓板作為一例係為玻璃製之圓形支撐體。

如圖1所示，貼合裝置10作為主要構成要素而包括腔室(處理室)20、減壓機構30、開閉機構40、平台50、加壓圓板60、升降機構70、及保持機構80。

於該貼合裝置10中包括底板11及固定於該底板11之門形支撐框架12。再者，底板11及支撐框架12係由具有非常高之剛性之材質所形成。於支撐框架12之內側具備有作為處理室之腔室20。腔室20係沿上下分割而包含上側容器20A與下側容器20B。於腔室20之開口部，即於上側容器 20A與下側容器20B抵接之部位係設置有用以將其等之間加以密封而保持腔室20內之氣密的O形環21。

下側容器20B支撐於底板11。上側容器20A懸吊支撐於支撐框架12，且構成為可藉由開閉機構40而升降(上下移動)。

開閉機構40係包含致動器41、升降板42、及支柱43。致動器41具有活塞411及缸筒412。活塞411係為致動器41之不動部，且垂直地立設於支撐框架12之頂壁上表面中央。缸筒412係為致動器41之可動部，構成為可沿活塞411上下來移動。致動器41作為一例係構成以螺線管或油壓、空壓等為動力來驅動，且可使用控制機構(未圖示)並藉由電信號來控制。升降板42係固定於致動器41之缸筒412，且可與缸筒412一同於保持水平之狀態下而上下產生移動。活塞411係插通於升降板42之中心。

於升降板42之下表面外緣部係固定有垂直地垂下之數個支柱43之上端。支柱43貫通於支撐框架12之頂壁，且其下端固定於上側容器20A之上表面。藉此，上側容器20A經由支柱43而懸吊支撐於升降板42。

於上述開閉機構40之構成中，若驅動致動器41，則上側容器20A會與其缸筒412之上下移動產生連動而相對於下側容器20B上下移動。藉此，來進行腔室20之開閉動作。圖1係表示腔室20敞開之狀態，圖2係表示腔室20關閉之狀態。

減壓機構30係包括真空管線31、通氣管線32、真空泵33、真空閥34、及通氣閥35。真空管線31係由以真空材料所製作之配管而形成，吸氣側係安裝貫通於下側容器20B。藉此，真空管線31係與腔室20內產生連通。於真空管線31設置有真空泵33及真空閥34。通氣管線32係於真空閥34之上流側分支自真空管線31，而與收容惰性氣體(例如氮氣)之耐壓容器相連結。通氣管線32係由配管所形成。於通氣管線32設置有通氣閥35。

於上述減壓機構30之構成中，若如圖2般於關閉腔室20之狀態下打開真空閥34而驅動真空泵33，則腔室20內之空氣則通過真空管線31而被排出。藉此，使腔室20內減壓而獲得高真空。通氣閥35係於使氮氣等惰性氣體通過通氣管線32滲漏至腔室20內而於使腔室20內之壓力恢復至常壓時加以開啟。腔室20內之壓力係藉由安裝於上側容器20A之外側之真空計17來加以監視。

於腔室20內，對向配置有作為支撐第1圓板W1之支撐板之平台50及對第2圓板W2加壓之加壓圓板60。平台50係具有使吸引吸附力或靜電吸附力中之至少一者產生作用而吸附保持第1圓板W1之機構。

加壓圓板60係藉由設置於上側容器20A之升降機構70而可升降地來被支撐。升降機構70係包含致動器71、安裝台72、支軸73、及圓板磁鐵74。加壓圓板60係以相對於平台50以4 μm以下之平行度來安裝調整。

致動器71係具有活塞711及缸筒712。缸筒712係為致動器71之不動部，其軸方向係垂直地配向，且安裝於固定於上側容器20A之頂壁之安裝台72。活塞711係為致動器71之可動部，且構成為貫通安裝台72，並可於缸筒712之軸方向產生移動即可以上下移動。致動器71作為一例係構成以螺線管或油壓、空壓等為動力來驅動，且可使用控制機構(未圖示)並藉由電信號來控制。

支軸73之上端係同軸地固定於致動器71之活塞711之下端。支軸73係形成為圓柱狀，且插通至設置於上側容器20A之頂壁中心之貫通孔。於上側容器20A之貫通孔具備軸密封元件14，並藉由該軸密封元件14來密封上側容器20A與支軸73之間。於支軸73之下端係水平地安裝有圓板磁鐵74。圓板磁鐵74係以如下狀態而安裝，即，與和其中心為同軸而來設定之活塞711及支軸73之軸線精密地位置對準。加壓圓板60係由具有磁性之材質(例如包含磁性材料之合金等)所形成，且可使圓板磁鐵74之磁性吸附力產生作用而吸附保持加壓圓板。

加壓圓板60之直徑尺寸及加壓面(下表面)之平滑性係為極高精度地來被加工。於加壓圓板60之上表面，在其中心及中心周圍之圓周方向形成有數個定位突起(未圖示)。另一方面，在對應於圓板磁鐵74之下表面之定位突起之部位形成有數個定位孔。因此，若以使加壓圓板60上表面之各定位突起嵌合於圓板磁鐵74下表面所對應之各定位孔之方式使加壓圓板60吸附保持於圓板磁鐵74時，加壓圓板60則會於防止位置偏移之狀態下、且使其中心對準活塞711及支軸73之軸線來被安裝。

圓板磁鐵74及其定位孔、以及加壓圓板60之定位突起係使加壓圓板60裝卸自如之裝卸機構之一例。於利用該磁性吸附之裝卸機構中，由於無需螺絲等固定零件，故而可一次完成裝卸作業且極為簡便地來進行。尤其是，於針對圓板積層體之每一批次必須更換加壓圓板60之本發明之加壓方式中，可使更換容易地來進行，因此成為非常有用之裝卸機構。

於上述升降機構70之構成中，若藉由控制機構驅動致動器71時，則加壓圓板60會與其活塞711之上下移動產生連動而相對於平台50產生上下移動。因此，如圖2所示，於關閉腔室20之狀態下，使加壓圓板60產生下降，藉此對夾持於加壓圓板60與平台50之間的被加壓物即第1圓板W1及第2圓板W2賦予上下方向之壓力。

平台50係被支撐於下側容器20B。數個頂起銷13自下方貫通平台50。數個頂起銷13係垂直立設於支撐構件16上。支撐構件16係構成為可藉由升降機構90來上下移動，藉此可使頂起銷13之前端部自平台50之支撐面(上表面)露出或沒入。升降機構90之構成係與上述加壓圓板60之升降機構70相同。

第1圓板W1係使用對準裝置(未圖示)而預先完成中心對準及角度對準之狀態下，藉由包含機械臂之搬送裝置(未圖示)而來搬送至平台50之上方，並由突出於平台50上之頂起銷13來支撐。若於此狀態下使頂起銷13產生下降，則第1圓板W1支撐於平台50之支撐面之固定位置。

第2圓板W2係藉由保持機構80可脫離地保持於平台50之上方且加壓圓板60之下方。於本實施形態中，保持機構80係構成為可握持第2圓板W2之側面。保持機構80係包括可動銷81、不動銷82、及移動機構(裝置)83。

圖3係說明保持機構80之俯視圖。圖4(A)、圖4(B)係說明可動銷81之移動機構83之側視圖。參照圖3、圖4(A)、圖4(B)對保持機構80之詳細情況進行說明。如圖3所示，可動銷81係卡合於形成於第2圓板W2之側面之一個部位之角度對準用凹槽N，2個不動銷82係抵接於第2圓板W2之側面之2個部位。1個可動銷81及2個不動銷82係按照以中心角120°而將第2圓板W2之圓周3等分之平面配置而設置。可動銷及不動銷82作為一例係形成為圓柱狀。如圖1所示，不動銷82係使軸方向垂直而固定於上側容器20A之頂壁內表面。

移動機構83係構成為可使可動銷81於第2圓板W2之半徑方向產生往返移動。如圖4(A)、圖4(B)所示，移動機構83包括步進馬達831、滾珠螺桿螺帽832、滾珠螺桿833、柱桿834、支軸835、止擋836、凸緣837、壓縮螺旋彈簧838、及軸承839。

步進馬達831係以使其驅動軸於第2圓板W2之半徑方向配向於離開中心之方向而固定於上側容器20A之頂壁外表面。步進馬達831係構成為可藉由脈衝驅動而使驅動軸於正反兩方向產生旋轉，並將其驅動力傳遞至滾珠螺桿螺帽832，而使滾珠螺桿螺帽832向正方向或反方向僅旋轉既定量。滾珠螺桿螺帽832之旋轉運動轉換為滾珠螺桿833之直線運動。滾珠螺桿833之前端安裝於垂直延伸之柱桿834之上部。於柱桿834之下部安裝有與滾珠螺桿833平行地延伸之支軸835之基端。

支軸835係插通於上側容器20A之側壁之貫通孔。於上側容器20A之貫通孔具備有軸密封元件14，並藉由該軸密封元件14使上側容器20A與支軸835之間產生密封。於支軸835之軸方向，在位於上側容器20A之內側之部分形成有凸緣837。支軸835之前端部插通於可動銷81之貫通孔。於可動銷81之貫通孔具備有軸承839，藉由該軸承839可使可動銷81沿支軸835產生滑動。

於支軸835之軸方向，在凸緣837與可動銷81之間之部分具備有壓縮螺旋彈簧838，藉由該壓縮螺旋彈簧838使可動銷81朝向支軸835之前端側賦加上勢能。於支軸835之前端安裝有止擋836，藉由該止擋836來防止可動銷81自支軸835脫落。

於此種移動機構83之構成中，若步進馬達831產生正旋轉驅動，則如圖4(A)之箭頭所示，支軸835於第2圓板W2之半徑方向朝靠近中心之方向產生移動。藉此，以壓縮螺旋彈簧838被賦加上勢能之可動銷81則被按壓至第2圓板W2之側面，並藉由該可動銷81與2個不動銷82而於側面之3個部位握持第2圓板W2。再者，如圖3所示，以使第2圓板W2之中心對準加壓圓板60之中心之方式來設定不動銷82之安裝位置。此時，只要使可動銷81與設置於第2圓板W2之側面之一個部位之凹槽N產生卡合，便亦可進行第2圓板W2之角度對準。

另一方面，若使步進馬達831產生逆旋轉驅動，則如圖4(B)之箭頭所示，支軸835於第2圓板W2之半徑方向朝離開中心之方向產生移動。藉此，可動銷81離開第2圓板W2之側面，從而第2圓板W2脫離。於在平台50上藉由加壓圓板60而相對於第1圓板W1對第2圓板W2加壓時，可如圖4(B)般於使第2圓板W2脫離之狀態下來進行加壓，亦可如圖4(A)般於使第2圓板W2由銷所握持之狀態下來進行加壓。於後者之情形時對防止加壓握持之第2圓板W2之位置偏移為有效果的。第2圓板W2之握持力可藉由壓縮螺旋彈簧838之彈簧常數(spring constant)來進行調整。

對上述方式所構成之貼合裝置10之使用方法來進行說明。首先，作為準備階段，於敞開腔室20之狀態下由保持機構80保持第2圓板W2，且同時將該第2圓板W2設為位置對準之基準，使第1圓板W1支撐於平台50上。藉此，於腔室20內，第1圓板W1與第2圓板W2係於上下方向來對向配置。再者，於第1圓板W1之上表面的表面以既定之膜厚均勻地塗佈有接著劑。繼而，藉由開閉機構40使上側容器20A產生下降而關閉腔室20後，使減壓機構30產生動作而使腔室20內保持於高真空。

於加壓處理步驟中，藉由升降機構70使加壓圓板60產生下降，並且使第2圓板W2自保持機構80脫離。藉此，於平台50上藉由加壓圓板60以均等之力對第2圓板W2之上表面進行加壓，來製作使第1圓板W1之上表面與第2圓板W2之下表面介由接著劑層而貼合的圓板積層體。第1圓板W1、第2圓板W2、及加壓圓板60係預先進行中心對準。又，如下所述，加壓圓板60之直徑尺寸係設定為可實現圓板積層體之半徑方向之厚度輪廓中所觀察到之凹凸形狀模式之最佳化的尺寸。因此，可改善貼合後之圓板積層體之總厚度之面內變化量。

接著劑作為一例係使用熱固性樹脂或UV硬化性樹脂。將貼合後之圓板積層體自貼合裝置10取出，並藉由在下一步驟中進行加熱或UV照射使接著劑層固化而成為製品。

於本發明之貼合裝置10中，藉由使用具有可實現凹凸形狀模式之最佳化之直徑尺寸之加壓圓板來進行加壓處理，以簡便之裝置構成可抑制於貼合後之圓板積層體之總厚度的面內變化量。以下，舉例說明加壓圓板之尺寸設定順序。

分別準備5片作為第1圓板W1之相同之矽晶圓(直徑為300 mm，厚度為775 μm)與作為第2圓板W2之相同之玻璃圓板(直徑為301 mm，厚度為675 μm)，以相同膜厚(50 μm)對各矽晶圓之非加工面均勻塗佈相同種類之接著劑。繼而，準備直徑尺寸不同之5種(296 mm、290 mm、285 mm、280 mm、270 mm)加壓圓板60，使用安裝有各加壓圓板60之上述貼合裝置10來進行晶圓與玻璃圓板之貼合。於任何加壓圓板60中均將加壓時之壓力設定為相同。將所得之圓板積層體之半徑方向之厚度輪廓表示於圖5。將平台之直徑尺寸設為296 mm。

如圖5所示，可知於任一輪廓中均呈現出相對於中心線而線對稱之高次的凹凸形狀模式。將對該凹凸形狀模式進行分析而得者匯總於表1。

如圖5及表1所示，實驗中所調查之加壓圓板之直徑範圍均小於作為被加工體之矽晶圓之直徑(300 mm)，至於5種直徑尺寸，係厚度輪廓中所觀察到之凹凸形狀模式之極大點之數量為3個(中心1個與左右2個)，沒有變化而為相同。另一方面，極小點之數量於半徑為296 mm、290 mm、及285 mm時為2個，於半徑為280 mm及270 mm時在外側增加2個而成為4個。

若詳細觀察，則於加壓圓板之直徑為296 mm與290 mm時，於半徑方向最遠離中心之特異點(最外特異點)成為極大點，且於其外側逐漸地遞減，其結果，外周邊緣成為最小之厚度。其原因在於：如開頭部分所述，藉由使用直徑較大之加壓圓板，因作用於作為自由端之矽晶圓之外緣部之壓力而使同部位之接著劑向端緣滲出，從而發生同部位之局部厚度之下降。

若使加壓圓板之直徑尺寸小徑化為285 mm，則雖然輪廓本身與直徑296 mm及290 mm時相比並無較大變化，但於半徑方向在最遠離中心之極大點之更外側則出現反曲點 (inflection point)，而抑制於較該反曲點更靠外側之厚度之減少。

若進而小徑化而使加壓圓板之直徑尺寸成為280 mm與270 mm，則於半徑方向在最遠離中心之極大點之更外側出現極小點，形成最小厚度之部位於半徑方向自外周邊緣向內側產生移位。藉由使用直徑較小之加壓圓板而使矽晶圓之外緣部之邊界條件產生改變，並藉由使作用於該外緣部之壓力減少，而使接著劑之滲出亦降低，從而使同部位之凹凸形狀模式自下降朝向上升產生轉變。

如此可知，於半徑方向最遠離中心之特異點(最外特異點)自極大點向極小點產生轉變之中間之加壓圓板之直徑尺寸為285 mm，厚度輪廓凹凸形狀模式以該直徑尺寸為界而產生較大地轉換。本例中於達到該轉換點之直徑尺寸，貼合後之圓板積層體之總厚度之面內變化量成為最小。

但是，圓板積層體之總厚度之面內變化量成為最小之加壓圓板之直徑尺寸不一定成為位於輪廓轉換點之直徑尺寸，最佳直徑尺寸會根據所使用之矽晶圓與玻璃板之直徑尺寸、厚度、進而接著劑之種類及膜厚(即，圓板積層體之批次)而產生變化。因此，加壓圓板之最佳直徑尺寸只能針對圓板積層體之每個批次而一方面以直徑尺寸不同之數個加壓圓板嘗試並如上所述追蹤厚度輪廓之凹凸形狀模式之變化一方面實驗性地來決定。然而，若已經決定最佳直徑尺寸，則以相同裝置來製作該批次圓板積層體時所需之加壓圓板則規定為唯一。因此，若對應於圓板積層體之各種批次而管理最佳直徑尺寸，則即便改變批次，只要更換為具有所對應之直徑尺寸之加壓圓板即可，亦無需改變裝置之控制參數，故而本發明非常簡便並且有用。

圖6係表示本發明之第2實施形態之貼合裝置之概略構成的前視圖。於該第2實施形態中，在加壓處理之前階段保持第2圓板W2之保持機構具備有對第2圓板W2產生吸引吸附力之作用而使其吸附保持於加壓圓板60之吸引機構180。

吸引機構180係包含真空管線181、真空泵182、及真空閥183。真空管線181之吸氣側係於軸方向通過升降機構70之支軸73內側而到達加壓圓板60之加壓面(下表面)，並作為吸氣孔而加以開口。真空管線181之真空度係以真空計19來加以監視。該吸引機構180係與達成腔室20內之真空之減壓機構30為相同之構成。

只要腔室20內之壓力為常壓，便可藉由上述構成而吸附保持第2圓板W2，但於加壓處理步驟中，使腔室20內之壓力環境成為高真空，因此於上述構成中，若腔室20內之真空度上升而高於真空管線181之真空度，則保持力減弱，從而有於使加壓圓板60產生下降之前而第2圓板W2落下之虞。為了防止此種事態，而追加設置壓力調整機構100。

壓力調整機構100係用以將吸引機構180之真空管線181 之真空度維持為高於腔室20內之真空度者，且包含氮氣導入管線101、質量流量控制器(MFC，mass flow controller)102、及節流閥103。氮氣導入管線101係由配管所形成，且係使氣體導入側貫通上側容器20A而加以安裝。藉此，氮氣導入管線連通於腔室20內。節流閥103係為追加設置於減壓機構30之真空管線31之構成可動態調整開啟角度之閥。

於上述壓力調整機構100之構成中，藉由使用質量流量控制器102將氮氣導入至腔室20內，並且一方面動態地調整節流閥103之開啟角度，一方面使減壓機構30產生動作，可將腔室20內之真空度維持於既定之壓力。藉此，將吸引機構180之真空管線181之真空度維持在高於腔室20內之真空度，而使第2圓板W2之吸附成為可能。

於加壓處理步驟中，為了使吸附保持於加壓圓板60之第2圓板W2產生脫離，而控制關閉設置於真空管線181之真空閥183，從而強制阻斷真空泵182之吸引力。

應當認為上述實施形態之說明於所有方面均為例示而非限制者。本發明之範圍係並非藉由上述實施形態而是藉由申請專利範圍來加以表示。進而，意圖於本發明之範圍中包括與申請專利範圍均等之意思及範圍內之所有變更。

10‧‧‧貼合裝置

11‧‧‧底板

12‧‧‧支撐框架

13‧‧‧頂起銷

14‧‧‧軸密封元件

16‧‧‧支撐構件

17、19‧‧‧真空計

20‧‧‧腔室

20A‧‧‧上側容器

20B‧‧‧下側容器

21‧‧‧O形環

30‧‧‧減壓機構

31、181‧‧‧真空管線

32‧‧‧通氣管線

33、182‧‧‧真空泵

34、183‧‧‧真空閥

35‧‧‧通氣閥

40‧‧‧開閉機構

41、71‧‧‧致動器

42‧‧‧升降板

43‧‧‧支柱

50‧‧‧平台

60‧‧‧加壓圓板

70、90‧‧‧升降機構

72‧‧‧安裝台

73、835‧‧‧支軸

74‧‧‧圓板磁鐵(裝卸機構)

80‧‧‧保持機構

81‧‧‧可動銷

82‧‧‧不動銷

83‧‧‧移動機構

100‧‧‧壓力調整機構

101‧‧‧氮氣導入管線

102‧‧‧質量流量控制器

103‧‧‧節流閥

180‧‧‧吸引機構

411、711‧‧‧活塞

412、712‧‧‧缸筒

831‧‧‧步進馬達

832‧‧‧滾珠螺桿螺帽

833‧‧‧滾珠螺桿

834‧‧‧柱桿

836‧‧‧止擋

837‧‧‧凸緣

838‧‧‧壓縮螺旋彈簧

839‧‧‧軸承

N‧‧‧凹槽

W1‧‧‧第1圓板

W2‧‧‧第2圓板

圖1係表示與本發明之第1實施形態相關之貼合裝置之概略構成的側視圖，且表示對第1圓板及第2圓板執行加壓處理前之狀態。

圖2係表示上述貼合裝置之概略構成之側視圖，且表示對第1圓板及第2圓板實施加壓處理過程中之狀態。

圖3係說明第2圓板之保持機構之俯視圖。

圖4(A)係說明可動銷之移動機構之側視圖，且表示將可動銷按壓至第2圓板之側面而保持第2圓板之狀態。圖4(B)係說明可動銷之移動機構之側視圖，且表示使可動銷離開第2圓板之側面而解除第2圓板之保持之狀態。

圖5係表示貼合後之圓板積層體之半徑方向之厚度輪廓的圖。

圖6係表示與本發明之第2實施形態相關之貼合裝置之概略構成的側視圖。