TWI544554B - A bonding device and a bonding position adjusting method using the bonding device - Google Patents

A bonding device and a bonding position adjusting method using the bonding device Download PDF

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TWI544554B
TWI544554B TW101138416A TW101138416A TWI544554B TW I544554 B TWI544554 B TW I544554B TW 101138416 A TW101138416 A TW 101138416A TW 101138416 A TW101138416 A TW 101138416A TW I544554 B TWI544554 B TW I544554B
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Michikazu Nakamura
Masahiko Sugiyama
Hajime Furuya
Naoki Akiyama
yosuke Omori
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Tokyo Electron Ltd
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Description

貼合裝置及使用該貼合裝置的貼合位置調整方法
本發明是有關貼合板狀的第1構件與第2構件的貼合裝置以及利用該貼合裝置的貼合位置調整方法。
近年隨著半導體晶圓的大口徑化及薄度化之要求，補強半導體晶圓(以下簡稱晶圓)之目的，開發一種於該晶圓貼合補強用基板的玻璃基板或另一個晶圓的貼合裝置。
此種貼合裝置，提供一種具有：載置薄板狀之第1構件的載置台；相對向配置在該載置台之上部且保持薄板狀之第2構件的保持板；和設置在該保持板之外周的真空室環的貼合裝置。在該貼合裝置，先令保持板與真空室環朝載置台側下降，隔著密封環而抵接真空室環與載置台，然後以保持板、真空室環與載置台形成真空室，由形成在真空室環之側面的開口部吸收真空室內的環境氣體，使該真空室內形成真空環境，接著進一步讓保持板朝載置台側下降，藉此進行薄板狀的第1構件與第2構件的貼合(例如參照專利文獻1)。
可是，使用此種貼合裝置貼合薄板狀的第1構件與第2構件之際，具有空氣封閉在兩構件的貼合面產生氣泡的問題，成為貼合第1構件與第2構件之貼合體的品質或良率降低的主因。因而，為了解決此種問題，開發一種以可撓性材料構成相對向配置在載置台的保持板，一面排放存 在於第1構件與第2構件之間的氣體(空氣)、一面貼合兩者的貼合裝置(例如參照專利文獻2)。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
〔專利文獻1〕國際公開WO2004/026531
〔專利文獻2〕國際公開WO2010/055730
然而，上記貼合裝置雖可抑制貼合體的氣泡產生，但分別於第1保持部及第2保持部保持第1構件及第2構件之後，在開始貼合操作之前，無法可變的調整第2構件對第1構件的位置，而有第1構件與第2構件之間產生位置偏移而貼合體的品質或良率下降的問題。
本發明之課題在於提供一種貼合第1構件與第2構件的貼合體之第1構件與第2構件的位置不偏移，可得到高品質貼合體的貼合裝置及使用該貼合裝置的貼合位置調整方法。
為解決上記課題，藉由本發明之第1形態，提供一種貼合裝置，係貼合板狀的第1構件與第2構件的貼合裝置，其特徵為具有：將前記第1構件載置於上面而保持的第1保持部；相對向配置於該第1保持部之上部且保持前 記第2構件的第2保持部；和調整被保持在前記第1保持部的前記第1構件與被保持在前記第2保持部的前記第2構件的貼合位置的位置調整機構。
於本發明的第1形態中，前記第2保持部為圓形板狀部，前記位置調整機構，是具備沿著前記第2保持部之外周面而等間隔配置的四個位置調整用凸輪構件，使前記第2保持部朝水平方向移動為佳。
於本發明之第1形態中，前記位置調整用凸輪構件，是以鄰接的任意兩個為一組而扺接或相離前記第2保持部，來調整前記第2保持部的水平位置為佳。
於本發明之第1形態中，前記位置調整機構，更具有推壓設置在前記第2保持部之外周面的突出部而將前記第2保持部，以該第2保持部的圓形之中心為旋轉中心，在水平面上轉動的角度調整用凸輪構件為佳。
於本發明的第1形態中，前記第1保持部為圓形板狀部，前記位置調整機構，是具備沿著前記第1保持部之外周面而等間隔配置的四個位置調整用凸輪構件，使前記第1保持部朝水平方向移動為佳。
於本發明之第1形態中，前記位置調整用凸輪構件，是以鄰接的任意兩個為一組而扺接或相離於前記第1保持部，來調整前記第1保持部的水平位置為佳。
於本發明之第1形態中，前記位置調整機構，更具有推壓設置在前記第1保持部之外周面的突出部而將前記第1保持部，以該第1保持部的圓形之中心為旋轉中心，在 水平面上轉動的角度調整用凸輪構件為佳。
於本發明的第1形態中，前記第2保持部為支撐圓形板狀體，前記位置調整機構，是具備沿著前記圓形板狀體之外周面而等間隔配置的四個位置調整用凸輪構件，使前記圓形板狀體朝水平方向移動而藉此使前記第2保持部移動為佳。
於本發明之第1形態中，更具有：具備下部室、和抵接於該下部室之上部室的貼合室，前記第1保持部及前記第2保持部，分別設置在前記下部室內及前記上部室內，前記圓形板狀體是前記上部室的頂板為佳。
於本發明之第1形態中，前記位置調整用凸輪構件，是以鄰接的任意兩個為一組而扺接或相離於前記圓形板狀體，來調整前記圓形板狀體的水平位置為佳。
於本發明之第1形態中，前記位置調整機構，更具有推壓設置在前記圓形板狀體之外周面的突出部而將前記圓形板狀體，以該圓形板狀體的圓形之中心為旋轉中心，在水平面上轉動的角度調整用凸輪構件為佳。
於本發明之第1形態中，前記位置調整用凸輪構件及前記角度調整用凸輪構件，具有：圓筒狀的外周環；介設著軸承而內裝在該外周環的圓柱狀偏心凸輪；和驅動該偏心凸輪的驅動軸為佳。
於本發明之第1形態中，具有測定保持在前記第1保持部的前記第1構件與保持在前記第2保持部的前記第2構件之貼合位置的偏移量之偏移量測定機構為佳。
為解決上記課題，若藉由本發明之第2實施形態，提供一種貼合位置調整方法，係使用貼合裝置來調整貼合板狀的第1構件與第2構件之際的前記第1構件與第2構件的貼合位置之貼合位置調整方法，其特徵為：前記貼合裝置，具有：將前記第1構件載置於上面而保持的第1保持部；相對向配置於該第1保持部之上部且保持前記第2構件的第2保持部；和調整被保持在前記第1保持部的前記第1構件與被保持在前記第2保持部的前記第2構件的貼合位置的位置調整機構；前記第2保持部為圓形板狀部，前記位置調整機構，具備：沿著前記第2保持部之外周面而等間隔配置的四個位置調整用凸輪構件；以及推壓設置在前記第2保持部之外周面的突出部而將前記第2保持部，以該第2保持部的圓形之中心為旋轉中心，在水平面上轉動的角度調整用凸輪構件；前記貼合位置調整方法，具有：使第1構件及第2構件分別保持在前記第1保持部及前記第2保持部的構件保持步驟；測定相對於前記第1構件的前記第2構件之位置的偏移量的偏移量測定步驟；依據前記測定的偏移量，來驅動有關使得前記四個位置調整用凸輪構件的前記第2構件應移動之側的兩個鄰接的位置調整用凸輪構件，而使得該兩個位置調整用凸輪構件自前記第2保持部的外周面相離的凸輪相離步驟；和驅動與前記相離之位置調整用凸輪構件相對向的另兩個鄰接之位置調整用凸輪構件，使得前記第2保持部對保持在該第2保持部的每個第2構件，朝著前記第2構件應移動之側推 壓而移動，來修正水平偏移，進行相對於前記第1構件的前記第2構件之定位的定位步驟。
於本發明之第2形態中，具有前記定位步驟後，使用前記角度調整用凸輪構件而將前記第2保持部，以該第2保持部的圓形之中心為旋轉中心，在水平面上轉動，來修正相對於前記第1構件的前記第2構件之角度偏移的角度調整步驟為佳。
本發明之第2形態中，具有於前記構件保持步驟的前段，使用前記位置調整用凸輪構件，進行相對於前記第1保持部的前記第2保持部之定位的定心步驟為佳。
若藉由本發明，貼合第1構件與第2構件的貼合體之第1構件與第2構件的位置不會偏移，可得到高品質的貼合體。
以下，針對本發明之實施形態，一面參照圖面、一面做詳細說明。
第1圖是表示有關本發明之第1實施形態的貼合裝置之概略構成的縱剖面圖。
於第1圖中，貼合裝置10具備：在上面保持晶圓W1(第1構件)之作為第1保持部的下部夾具11；和在下面保持晶圓W2(第2構件)之作為第2保持部的上部夾具 12；上部夾具12，是以在下部夾具11的上方隔著間隔與該下部夾具11相對向的方式被配置。
晶圓W1及晶圓W2均呈圓形薄板狀，保持該些的下部夾具11及上部夾具12是圓形板狀的構件。
在下部夾具11的內部，設有用來吸附保持晶圓W1的吸引管(圖示省略)。下部夾具11，是以具有不因貼合晶圓W1與晶圓W2之際的荷重而變形的強度之材料，例如：碳化矽陶瓷、氮化鋁等之陶瓷所構成。
在下部夾具11的下面側，設有使該下部夾具11朝鉛直方向移動的移動機構(圖示省略)。移動機構，是貼合晶圓W1與晶圓W2之際，使下部夾具11上昇而使該下部夾具11接近上部夾具12藉此形成貼合空間(圖示省略)。貼合空間，是指圍繞於下部夾具11、上部夾具12、和沿著周方向設置在上部夾具12之下面外周部的O形環(圖示省略)的空間。
上部夾具12，是藉由垂吊機構的垂吊鋼索15，垂吊於配置在該上方的支撐板16。垂吊鋼索15是沿著上部夾具12之周方向而等間隔配置複數個，例如三個，各垂吊鋼索15，是分別藉由彈簧構件15a朝鉛直方向伸縮自如的構成。
垂吊機構利用垂吊鋼索15，藉此不讓上部夾具12的位置固定，可朝著水平方向微動、以及能以上部夾具12的圓形之中心為旋轉中心，成既定角度，例如：0.4°旋轉支撐。在上部夾具12的內部，設有用來吸附、保持晶圓 W2的吸引管。又，於上部夾具12，設有為了讓貼合空間內減壓的減壓機構(圖示省略)。
上部夾具12，是以具有某種程度之可撓性的材料，例如杜拉鋁構成。藉此，因貼合晶圓W1與晶圓W2之際，能夠先以晶圓W2的一部分，例如以中心部扺接晶圓W1，然後，依序以中心部以外的部分抵接晶圓W1，故可阻止晶圓W1與晶圓W2之貼合面之空氣的殘留而抑制氣泡的發生。
在形成貼合空間之前的下部夾具11及上部夾具12之間的空間S內，設有測定保持在下部夾具11之晶圓W1之位置與保持在上部夾具12之晶圓W2之位置的偏移量之作為偏移量測定機構的監視照相機17。監視照相機17適用公知物品。
監視照相機17是藉由支撐台18對空間S進入及退出自如的配置，晶圓W1被保持在下部夾具11，晶圓W2被保持在上部夾具12之後，測定晶圓W1與晶圓W2進入空間S內的偏移量，然後退出。根據所測定的偏移量，如後述，使得上部夾具12對保持在該上部夾具12的每個晶圓W2，朝既定方向僅移動既定寬度，藉此補正位置偏移。
以鄰接於上部夾具12的方式設有位置調整機構20。位置調整機構20，具有複數個凸輪構件21，該凸輪構件21分別藉由配置在支撐板16之上部的作為驅動源之馬達29而驅動。
在上部夾具12與支撐板16之間設置具有伸縮容器 14a的加壓機構14。加壓機構14，是將晶圓W2貼合於晶圓W1之際使用，對伸縮容器14a導入加壓流體，藉此朝下方伸長，將上部夾具12向著下部夾具11推壓。
第2圖是表示第1圖之位置調整機構20之概略構成的俯視圖。
於第2圖中，位置調整機構20，是具備沿著圓形板狀的上部夾具12之外周面而等間隔，亦即90°間隔配置的四個位置調整用凸輪構件21。位置調整用凸輪構件21，是使上部夾具12朝水平方向移動。位置調整機構20，還具備抵接於設置在上部夾具12之外周面之作為突出部的旋轉輔助構件22之側面，將該旋轉輔助構件22朝既定方向推壓，藉此將上部夾具12以該圓形之中心為旋轉中心而轉動的角度調整用凸輪構件23。角度調整用凸輪構件23，是自上部夾具12之外周面相離而驅動。
在旋轉輔助構件22，設有因角度調整用凸輪構件23之推壓力未作用的情形下，將該旋轉輔助構件22推回到既定的基準位置的彈推機構(圖示省略)。彈推機構，例如以彈簧構件等之彈性體構成。
位置調整用凸輪構件21及角度調整用凸輪構件23(以下分別簡稱「凸輪構件21」及「凸輪構件23」)，雖然對上部夾具12之配置位置及功能不同，但具有同樣的構造。
第3圖是表示第1圖之位置調整機構20之凸輪構件21及凸輪構件23之構成的俯視圖。
於第3圖中，凸輪構件21及凸輪構件23，主要是由：圓筒狀的外周環25；隔著軸承26而內裝在該外周環25的圓柱狀偏心凸輪27；和驅動該偏心凸輪27的驅動軸28所構成。驅動軸28，是藉由馬達29(參照第1圖)驅動。
第4A圖及第4B圖是表示第2圖之凸輪構件之功能的圖。
於第4A圖中，凸輪構件21是自上部夾具12之外周面相離。在此狀態下，一旦驅動軸28朝箭頭a方向旋轉，偏心凸輪27就會隨著該驅動軸28的旋轉而朝同方向旋轉。此時，偏心凸輪27產生偏心，故如第4B圖所示，外周環25的位置產生變位，該外周環25的外周面抵接於上部夾具12的外周面，使該上部夾具12朝箭頭b方向推壓僅移動既定寬度d。
第5圖是表示第2圖之凸輪構件的偏心凸輪之偏心量與抵接構件的移動量之關係的圖。
於第5圖中，若偏心凸輪27之驅動軸28的偏心量為e、偏心凸輪27的旋轉角度為θ的話，凸輪構件23的推入量，亦即抵接構件22的移動量r，可按下記(1)式求得。
r=e×sinθ．．．．．．(1)
由式(1)得知，無論凸輪構件23之偏心凸輪27的 直徑，得到與驅動軸28的偏心量成正比的推入量，驅動軸28的偏心量愈大推入量愈大。
凸輪構件21及凸輪構件23，是對上部夾具12或旋轉輔助構件22重複抵接及相離，而將上部夾具12朝任意方向推壓移動，或將上部夾具12以該圓形之中心為旋轉中心，使其僅既定角度轉動。凸輪構件21的上部夾具12的移動寬度例如-1~+1mm，移動精度例如±30μm，凸輪構件23的上部夾具12的旋轉角度寬例如-0.2~+0.2°，旋轉精度例如±0.02°。
於此種構成之貼合裝置10中，貼合第1構件之晶圓W1與第2構件之晶圓W2之際，進行貼合位置的調整。
第6A圖~第6G圖是表示有關本發明之實施形態的貼合位置調整方法之步驟的一部分的圖，第7A圖~第7F圖是表示第6D圖及第6E圖之步驟的凸輪構件之動作的俯視圖。
以下，採用第6A圖~第6G圖及第7A圖~第7F圖，針對有關本發明之實施形態的貼合位置調整方法做說明。本貼合位置調整方法，是將附電路的Si晶圓(以下稱「晶圓W2」)貼合在Si之支撐晶圓(以下稱「晶圓W1」)之際的貼合位置調整方法。
調整貼合位置之際，使下部夾具11與上部夾具12隔著既定之間隔而對向配置，且位置調整機構20的四個凸輪構件21，是以自上部夾具12之外周面相離的狀態為初期狀態(第6A圖)。此時，上部夾具12，例如加熱到貼 合晶圓W1與晶圓W2之際的接著材之硬化溫度。因而，在實行貼合位置調整方法之前的初期狀態，使上部夾具12與凸輪構件21相離，避免凸輪構件21受到間接性加熱的不良影響。
於此種初期狀態中，先驅動兩個凸輪構件21，使上部夾具12朝既定方向僅水平移動既定寬度，藉此對下部夾具11進行上部夾具12的定位(定心步驟)(第6B圖)。再者，上部夾具12的移動，是依照後述之定位步驟而進行。
其次，搬入晶圓W1，載置在下部夾具11的上面，並且搬入晶圓W2，利用吸附管吸附保持在上部夾具12的下面(構件保持步驟)，然後，利用監視照相機17來測定對晶圓W1之位置的晶圓W2之位置的偏移量(偏移量測定步驟)(第6C圖)。再者，「偏移」具有：水平方向的偏移(以下稱「水平偏移」)和旋轉方向的偏移(以下稱「角度偏移」)。
其次，根據利用監視照相機17求得的偏移量，使得上部夾具12對保持在該上部夾具12的每個晶圓W2，朝既定方向移動，對晶圓W1進行定位(第6D圖)。
亦即，抵接在上部夾具12之外周面的四個凸輪構件21(參照第7A圖)之中，使得晶圓W2朝著應移動之側的兩個鄰接的凸輪構件21驅動(參照第7B圖)，且使該兩個凸輪構件21的外周面自上部夾具12的外周面相離(凸輪相離步驟)(參照第7C圖)。
其次，使得對向於相離的兩個凸輪構件21的另兩個鄰接的凸輪構件21驅動，藉由該另兩個凸輪構件21的外周面來推壓上部夾具12的外周面(參照第7D圖)，藉此使得上部夾具12推入以該上部夾具12保持的每個晶圓W2，使晶圓W2朝著應移動之側僅移動既定寬度△Y(參照第7E圖)，且使得保持在上部夾具12的晶圓W2的位置定位在以下部夾具11保持的晶圓W1的位置(定位步驟)。
其次，配合需要進行角度調整。亦即，即使保持在上部夾具12的晶圓W2的水平方向之位置(外形)，與保持在下部夾具11的晶圓W1之位置(外形)一致，例如形成在晶圓W2的刻痕(notch)與形成晶圓W1的刻痕之位置(圖示均省略)有偏移的情形。相關情形，是使得角度調整用的凸輪構件23驅動，藉由該凸輪構件23的外周面，朝著既定方向來推壓設置在上部夾具12之外周面的旋轉輔助構件22的側面(參照第7F圖)，藉此讓上部夾具12，以該圓形之中心為旋轉中心，僅旋轉既定角度，來調整相對於晶圓W1的晶圓W2的角度，整合刻痕的位置(角度調整步驟)(第6E圖)。
角度調整步驟，是在四個凸輪構件21的外周面分別抵接於上部夾具12的外周面之狀態下進行。藉此，防止上部夾具12的圓形之中心與旋轉之中心的偏移，使上部夾具12正確的轉動，就能將晶圓W2的刻痕定位在晶圓W1的刻痕。
其次，使監視照相機17進入空間S內，再度測定晶圓W1與晶圓W2的水平偏移及角度偏移(第6F圖)。測定結果，晶圓W1與晶圓W2的水平偏移及角度偏移修正的情形，是使用加壓機構14(參照第1圖)，朝下部夾具11推壓上部夾具12，藉此貼合晶圓W1與晶圓W2，得到貼合體30(第6G圖)。
一方面，偏移量測定結果，晶圓W1與晶圓W2的水平偏移或角度偏移未修正的情形，是再度調整貼合位置，使得對晶圓W1之位置的晶圓W2之位置定位之後，施行貼合步驟。
若藉由本實施形態，使晶圓W1與晶圓W2分別保持在下部夾具11及上部夾具12之後，就能藉由位置調整機構20，進行保持在下部夾具11的晶圓W1與保持在上部夾具12的晶圓W2之定位，貼合體30的晶圓W1與晶圓W2未產生位置偏移，可得到高品質的貼合體30。
又，若藉由本實施形態，位置調整機構20，具有沿著上部夾具12之外周面而等間隔配置的四個位置調整用的凸輪構件21，藉此將使得上部夾具12朝著應移動之側的兩個鄰接的凸輪構件21自上部夾具12相離，在此狀態下，就能驅動另兩個凸輪構件21，使上部夾具12，朝著欲令該上部夾具12移動的方向推壓而移動。因而，朝鄰接的兩個凸輪構件21推壓的上部夾具12的可移動方向，例如270°的方向，藉此就能顯著提高位置調整機構20的控制性。
又，若藉由本實施形態，位置調整機構20具有角度調整用的凸輪構件23，利用該凸輪構件23將設置在上部夾具12的旋轉輔助構件22朝著既定方向推入，很容易藉此修正角度偏移，就能讓晶圓W2定位在晶圓W1。於本實施形態中，相對於晶圓W1的晶圓W2之角度偏移，就是指形成在晶圓W2的刻痕與形成在晶圓W1的刻痕之周方向位置的偏移，為了取消該刻痕的位置偏移而整合形成在晶圓W2的刻痕位置與形成在晶圓W1的刻痕位置需做角度調整。
又，若藉由本實施形態，在凸輪構件21及凸輪構件23的外周環25與偏心凸輪27之間設置軸承26，藉此偏心凸輪27的旋轉運動就不會傳達到外周環25，不必在外周環25與抵接構件之例如上部夾具12及旋轉輔助構件22的抵接面形成滑動面。因而，不光是凸輪構件的外周環25的外周面，連上部夾具12的外周面及旋轉輔助構件22的側面都能防止摩耗。
於本實施形態中，雖是針對在晶圓W1貼合晶圓W2的情形做說明，但本發明並不限於此，也可在玻璃基板G貼合晶圓W，用以得到貼合體30的貼合構件，並未特別限定。
又，於本實施形態中，作為凸輪構件21及凸輪構件23，具有軸承26，雖是採用外周環25和與該外周環25所抵接的抵接構件之抵接面不會滑動之構造的凸輪構件，但於本發明中，作為凸輪構件21及凸輪構件23，亦可採用 在與抵接構件的抵接面形成滑動面的公知之凸輪構件。
第8圖是表示有關本發明之第2實施形態的貼合裝置之概略構成的縱剖面圖。
於第8圖中，該貼合裝置50與第1圖之貼合裝置10相異之處在於，將下部夾具11利用支撐構件13朝水平方向滑動自如的支撐，且鄰接於下部夾具11而設置位置調整機構20，藉此相對於上部夾具12或保持在上部夾具12的晶圓W2，使下部夾具11或保持在下部夾具11的晶圓W1定位之點。除此之外的構成，與上述的實施形態(參照第1圖)相同，且作用相同。
若藉由本實施形態，鄰接於下部夾具11而設置位置調整機構20，藉此就能使下部夾具11朝應移動之側推壓來修正其位置。因而，可相對於保持在上部夾具12的晶圓W2，使保持在下部夾具11的晶圓W1定位，藉此可得到沒有水平偏移及角度偏移的高品質貼合體30。
第9圖是表示有關本發明之第3實施形態的貼合裝置之概略構成的縱剖面圖。該貼合裝置，除了具有配備上部室與下部室之貼合室之點以外的基本構成是與上述的第1實施形態相同，有關相同的構件附上相同符號省略說明，以與有關第1實施形態之貼合裝置的不同點為中心做說明。
於第9圖中，貼合裝置60，主要是由：下部支撐板61；相對向於該下部支撐板61的上部支撐板62；設置在下部支撐板61及上部支撐板62之間，且具備下部室63 與抵接於該下部室63的上部室64的貼合室；配置在下部室63內的下部夾具11；和配置上部室64內的上部夾具12所構成。
下部室63，主要是由：下部支撐板61；和配置在該下部支撐板61之上面的例如圓筒狀的側壁65所構成，下部夾具11是配置在以下部支撐板61與側壁65所圍起來的空間內。又，上部室64，主要是由：利用垂吊鋼索15垂吊在上部支撐板62之作為圓板狀構件的頂板66；和圍繞該頂板66之下面的外周部，例如圓筒狀的側壁67所構成，上部夾具12，是在以頂板66與側壁67所圍繞的空間內，沿著側壁67之內周面，而等間隔配置複數個，例如三個，藉由上端部被支撐在頂板66的鈎狀構件68支撐其下面，藉此上部夾具12就能對頂板66定位。
垂吊鋼索15是沿著頂板66之周方向而等間隔配置複數個，例如三個，各垂吊鋼索15，是分別藉由彈簧構件15a朝鉛直方向伸縮自如的構成。頂板66的垂吊機構利用垂吊鋼索15，藉此不讓頂板66的上部支撐板62的位置固定，可朝著水平方向微動、以及能以頂板66的圓形之中心為旋轉中心，成既定角度，例如：0.4°左右旋轉支撐。
在上部夾具12與頂板66之間設置具有圓筒狀的伸縮容器14a的加壓機構14。加壓機構14，是將保持在上部夾具12的晶圓W2貼合於保持在下部夾具11的晶圓W1之際使用，對伸縮容器14a導入加壓流體，藉此朝下方伸長，將上部夾具12向著下部夾具11推壓。
以鄰接於頂板66之外周面的方式設有位置調整機構20。位置調整機構20，具有複數個，例如四個凸輪構件21，該凸輪構件21分別藉由配置在上部支撐板62之上部的作為驅動源之馬達29而驅動。
於上部夾具12，設有貼合晶圓W1與晶圓W2之際，圍繞於下部夾具11、上部夾具12、和沿著該上部夾具12之下面外周部而設的O形環(圖示省略)之作為減壓貼合空間的減壓機構(圖示省略)。減壓機構，是貼合晶圓W1與晶圓W2之際，用來減壓貼合空間。
在下部夾具11及上部夾具12之間的空間S內，設有測定保持在下部夾具11之晶圓W1之位置與保持在上部夾具12之晶圓W2之位置的偏移量之作為偏移量測定機構的監視照相機17。監視照相機17適用公知物品。
監視照相機17是藉由支撐台18對空間S進入及退出自如的配置，晶圓W1被保持在下部夾具11，晶圓W2被保持在上部夾具12之後，進出於空間S內測定晶圓W1與晶圓W2的偏移量，然後退出。
於此種構成之貼合裝置60中，貼合晶圓W1與晶圓W2之際的貼合位置之調整，如下進行。
亦即，在使下部室63與上部室64相離的初期狀態，與第1實施形態相同，進行對下部夾具11之上部夾具12的定位，然後，搬入晶圓W1載置在下部夾具11的上面，並且搬入晶圓W2吸附保持在上部夾具12的下面，然後，將位置調整機構20進行與上述之第1實施形態相 同的操作，使頂板66朝水平方向移動，藉此使得配置在上部室64內的上部夾具12朝水平方向移動，進行保持在該上部夾具12的晶圓W2對保持在配置於下部室63內的下部夾具11的晶圓W1之定位。
對晶圓W1的晶圓W2之定位完成後(此時，監視照相機17自空間S退出)，藉由圖示省略的昇降機構，例如使下部支撐板61向著上部支撐板62移動，藉此使下部室63抵接於上部室64形成貼合室，接著藉由另一個昇降機構使下部夾具11向著上部夾具12移動，藉此形成貼合空間。然後，將貼合室內的壓力及貼合空間的壓力配合需求調整之後，對伸縮容器14a導入作為加壓流體之例如壓縮空氣，藉此將該伸縮容器14a朝下方伸長而將上部夾具12向著下部夾具11推壓，藉此將晶圓W2貼合在晶圓W1。
若藉由本實施形態，將保持於配置在被支撐於上部支撐板62的上部室64內的上部夾具12之晶圓W2，利用位置調整機構20與頂板66一起朝水平方向移動，藉此就能令其對保持在配置於下部室63內的下部夾具61之晶圓W1做定位，藉此貼合晶圓W1與晶圓W2之貼合體的晶圓W1與晶圓W2無位置偏移，可得到高品質的貼合體。
以上，雖應用實施形態詳細說明本發明，但本發明並不限於該等之實施形態。
10、50、60‧‧‧貼合裝置
11‧‧‧下部夾具
12‧‧‧上部夾具
15‧‧‧垂吊鋼索
20‧‧‧位置調整機構
21‧‧‧位置調整用凸輪構件
22‧‧‧旋轉輔助構件
23‧‧‧角度調整用凸輪構件
63‧‧‧下部室
64‧‧‧上部室
68‧‧‧鈎狀構件
W1‧‧‧晶圓
W2‧‧‧晶圓
第1圖是表示有關本發明之第1實施形態的貼合裝置之概略構成的縱剖面圖。
第2圖是表示第1圖之位置調整機構之概略構成的俯視圖。
第3圖是表示第1圖之位置調整機構之凸輪構件之構成的俯視圖。
第4A圖是表示第2圖之凸輪構件之功能的圖。
第4B圖是表示第2圖之凸輪構件之功能的圖。
第5圖是表示第2圖之凸輪構件的偏心凸輪之偏心量與抵接構件的移動量之關係的圖。
第6A圖是表示有關本發明之實施形態的貼合位置調整方法之步驟的一部分之圖。
第6B圖是表示有關本發明之實施形態的貼合位置調整方法之步驟的一部分之圖。
第6C圖是表示有關本發明之實施形態的貼合位置調整方法之步驟的一部分之圖。
第6D圖是表示有關本發明之實施形態的貼合位置調整方法之步驟的一部分之圖。
第6E圖是表示有關本發明之實施形態的貼合位置調整方法之步驟的一部分之圖。
第6F圖是表示有關本發明之實施形態的貼合位置調整方法之步驟的一部分之圖。
第6G圖是表示有關本發明之實施形態的貼合位置調整方法之步驟的一部分之圖。
第7A圖是表示第6D圖及第6E圖之步驟的凸輪構件之動作的俯視圖。
第7B圖是表示第6D圖及第6E圖之步驟的凸輪構件之動作的俯視圖。
第7C圖是表示第6D圖及第6E圖之步驟的凸輪構件之動作的俯視圖。
第7D圖是表示第6D圖及第6E圖之步驟的凸輪構件之動作的俯視圖。
第7E圖是表示第6D圖及第6E圖之步驟的凸輪構件之動作的俯視圖。
第7F圖是表示第6D圖及第6E圖之步驟的凸輪構件之動作的俯視圖。
第8圖是表示有關本發明之第2實施形態的貼合裝置之概略構成的縱剖面圖。
第9圖是表示有關本發明之第3實施形態的貼合裝置之概略構成的縱剖面圖。
10‧‧‧貼合裝置
11‧‧‧下部夾具
12‧‧‧上部夾具
14‧‧‧加壓機構
14a‧‧‧伸縮容器
15‧‧‧垂吊鋼索
15a‧‧‧彈簧構件
16‧‧‧支撐板
17‧‧‧監視照相機
18‧‧‧支撐台
20‧‧‧位置調整機構
21‧‧‧位置調整用凸輪構件
29‧‧‧馬達
S‧‧‧空間
W1‧‧‧晶圓
W2‧‧‧晶圓

Claims (15)

  1. 一種貼合裝置，係貼合板狀的第1構件與第2構件的貼合裝置，其特徵為具有：將前記第1構件載置於上面而保持的第1保持部；相對向配置於該第1保持部之上部且保持前記第2構件的第2保持部；和調整被保持在前記第1保持部的前記第1構件與被保持在前記第2保持部的前記第2構件的貼合位置的位置調整機構，前記第2保持部為圓形板狀部，前記位置調整機構，是具備沿著前記第2保持部之外周面而等間隔配置的四個位置調整用凸輪構件，使前記第2保持部朝水平方向移動。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載的貼合裝置，其中，前記位置調整用凸輪構件，是以鄰接的任意兩個為一組而扺接或相離於前記第2保持部，來調整前記第2保持部的水平位置。
  3. 如申請專利範圍第1項所記載的貼合裝置，其中，前記位置調整機構，更具有推壓設置在前記第2保持部之外周面的突出部而將前記第2保持部，以該第2保持部的圓形之中心為旋轉中心，在水平面上轉動的角度調整用凸輪構件。
  4. 如申請專利範圍第1項所記載的貼合裝置，其中，前記第1保持部為圓形板狀部，前記位置調整機構，是具備沿著前記第1保持部之外周面而等間隔配置的四個位置調整用凸輪構件，使前記第1保持部朝水平方向移 動。
  5. 如申請專利範圍第4項所記載的貼合裝置，其中，前記位置調整用凸輪構件，是以鄰接的任意兩個為一組而扺接或相離於前記第1保持部，來調整前記第1保持部的水平位置。
  6. 如申請專利範圍第4項所記載的貼合裝置，其中，前記位置調整機構，更具有推壓設置在前記第1保持部之外周面的突出部而將前記第1保持部，以該第1保持部的圓形之中心為旋轉中心，在水平面上轉動的角度調整用凸輪構件。
  7. 如申請專利範圍第1項所記載的貼合裝置，其中，前記第2保持部被圓形板狀體所支持，前記位置調整機構，是具備沿著前記圓形板狀體之外周面而等間隔配置的四個位置調整用凸輪構件，使前記圓形板狀體朝水平方向移動，藉此使前記第2保持部移動。
  8. 如申請專利範圍第7項所記載的貼合裝置，其中，更具有：具備下部室、和抵接於該下部室之上部室的貼合室，前記第1保持部及前記第2保持部，分別設置在前記下部室內及前記上部室內，前記圓形板狀體是前記上部室的頂板。
  9. 如申請專利範圍第7項所記載的貼合裝置，其中，前記位置調整用凸輪構件，是以鄰接的任意兩個為一組而扺接或相離於前記圓形板狀體，來調整前記圓形板狀體的水平位置。
  10. 如申請專利範圍第7項所記載的貼合裝置，其中，前記位置調整機構，更具有推壓設置在前記圓形板狀體之外周面的突出部而將前記圓形板狀體，以該圓形板狀體的圓形之中心為旋轉中心，在水平面上轉動的角度調整用凸輪構件。
  11. 如申請專利範圍第1項所記載的貼合裝置，其中，前記位置調整用凸輪構件及角度調整用凸輪構件，具有：圓筒狀的外周環；介設著軸承而內裝在該外周環的圓柱狀偏心凸輪；和驅動該偏心凸輪的驅動軸。
  12. 如申請專利範圍第1項所記載的貼合裝置，其中，具有測定保持在前記第1保持部的前記第1構件與保持在前記第2保持部的前記第2構件之貼合位置的偏移量之偏移量測定機構。
  13. 一種貼合位置調整方法，針對使用貼合裝置來調整貼合板狀的第1構件與第2構件之際的前記第1構件與第2構件的貼合位置之貼合位置調整方法，其特徵為：前記貼合裝置，具有：將前記第1構件載置於上面而保持的第1保持部；相對向配置於該第1保持部之上部且保持前記第2構件的第2保持部；和調整被保持在前記第1保持部的前記第1構件與被保持在前記第2保持部的前記第2構件的貼合位置的位置調整機構；前記第2保持部為圓形板狀部，前記位置調整機構，具備：沿著前記第2保持部之外周面而等間隔配置的四個位置調整用凸輪構件；以及推壓設置在前記第2保持部之外周面的突出部而將前記第 2保持部，以該第2保持部的圓形之中心為旋轉中心，在水平面上轉動的角度調整用凸輪構件；前記貼合位置調整方法，具有：使第1構件及第2構件分別保持在前記第1保持部及前記第2保持部的構件保持步驟；測定相對於前記第1構件的前記第2構件之位置的偏移量的偏移量測定步驟；依據前記測定的偏移量，來驅動有關使得前記四個位置調整用凸輪構件的前記第2構件應移動之側的兩個鄰接的位置調整用凸輪構件，而使得該兩個位置調整用凸輪構件自前記第2保持部的外周面相離的凸輪相離步驟；和驅動與前記相離之位置調整用凸輪構件相對向的另兩個鄰接之位置調整用凸輪構件，使得前記第2保持部對保持在該第2保持部的每個第2構件，朝著前記第2構件應移動之側推壓而移動，來修正水平偏移，進行相對於前記第1構件的前記第2構件之定位的定位步驟。
  14. 如申請專利範圍第13項所記載的貼合位置調整方法，其中，具有前記定位步驟後，使用前記角度調整用凸輪構件而將前記第2保持部，以該第2保持部的圓形之中心為旋轉中心，在水平面上轉動，來修正相對於前記第1構件的前記第2構件之角度偏移的角度調整步驟。
  15. 如申請專利範圍第13項所記載的貼合位置調整方法，其中，具有於前記構件保持步驟的前段，使用前記位置調整用凸輪構件，進行相對於前記第1保持部的前記第2保持部之定位的定心步驟。
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