WO2025062798A1 - Wafer holding device, bonding device, wafer holding method, and bonding method - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a substrate holding device, a bonding device, a substrate holding method, and a bonding method.
- Substrate holding devices that hold substrates are known in the past. Also known is a bonding apparatus that includes an upper substrate holding device that holds a substrate, and a lower substrate holding device that holds a substrate (see, for example, Patent Document 1).
- Patent Document 1 describes a bonding system that bonds an upper wafer and a lower wafer.
- the bonding system includes a first holding unit that holds the upper wafer, and a second holding unit that holds the lower wafer.
- the first holding unit has an upper chuck that holds the upper wafer.
- the second holding unit has a lower chuck that holds the lower wafer.
- the upper chuck is deformed convexly downward and the lower chuck is deformed convexly upward, and then the upper and lower wafers are bonded together.
- the upper wafer is bonded to the lower wafer while the device formation surface of the upper wafer is deformed convexly and the device formation surface of the lower wafer is deformed convexly.
- the device formation surface of a wafer is usually either convex or concave.
- the device formation surface of a wafer is, for example, concave
- the device formation surface is deformed to a convex shape as in the bonding system described in Patent Document 1
- the wafer deforms from a concave shape to a convex shape, increasing the degree of deformation.
- the stress applied to the wafer increases. This may have an adverse effect on the characteristics of the elements formed on the wafer.
- both the holding surface provided below the upper chuck and the holding surface provided above the lower chuck are usually nearly flat.
- the wafer deforms from a warped state to a flat state, which can add stress to the wafer and adversely affect the characteristics of the elements formed on the wafer.
- the present invention was made in consideration of the above problems, and its purpose is to provide a substrate holding device, a bonding device, a substrate holding method, and a bonding method that can suppress the application of stress to the substrate.
- a substrate holding device includes a holding mechanism and a deformation mechanism.
- the holding mechanism adsorbs and holds a substrate.
- the deformation mechanism deforms the holding mechanism.
- the holding mechanism includes a chuck and a base to which the chuck is attached.
- the chuck has a holding surface that holds one side of the substrate.
- the base is disposed on the opposite side of the chuck from the holding surface.
- the deformation mechanism deforms the chuck so that the holding surface can assume both a convex shape in which the center of the holding surface protrudes toward the substrate, and a concave shape that is recessed toward the base.
- a control unit that controls the deformation mechanism.
- the control unit acquires warpage information indicating at least the warpage direction of the substrate.
- the control unit causes the deformation mechanism to deform the chuck so that the holding surface has the convex shape or the concave shape based on the warpage information, and causes the holding mechanism to hold the substrate.
- the substrate has a front surface and a back surface which is the one surface.
- the front surface is a device forming surface.
- the back surface is located opposite the front surface and is a non-device forming surface.
- the control unit causes the deformation mechanism to deform the chuck so that the holding surface has the concave shape, and causes the holding mechanism to hold the back surface of the substrate.
- the concave substrate shape indicates a shape in which the front surface is recessed towards the back surface and the back surface protrudes to the side opposite the front surface.
- control unit brings the center of the holding surface into point contact with the center of the back surface of the substrate, and then causes the deformation mechanism to make the holding surface have the concave shape and the curvature of the holding surface larger than the curvature of the substrate.
- the deformation mechanism has a moving body fixed to the center of the chuck.
- the moving body moves relative to the base along a direction in which the chuck and the base face each other.
- the moving body includes a pipe having a through hole connected to the holding surface.
- the through hole is a suction hole that sucks the one surface of the substrate.
- a partition wall that divides the space between the chuck and the base into a plurality of spaces.
- the partition wall extends from the chuck toward the base.
- the base has an insertion hole into which a portion of the partition wall is inserted.
- a portion of the partition wall is inserted into the insertion hole, and the insertion hole has an area in which the partition wall can be further inserted inside the insertion hole.
- the area is defined by the tip surface of the partition wall and the inner surface of the insertion hole.
- the bonding device bonds a first substrate and a second substrate.
- the bonding device includes a first substrate holding device and a second substrate holding device.
- the first substrate holding device holds the first substrate.
- the second substrate holding device is disposed opposite the first substrate holding device and holds the second substrate.
- the first substrate holding device has a first holding mechanism that adsorbs and holds the first substrate, and a first deformation mechanism that deforms the first holding mechanism.
- the first holding mechanism has a first chuck having a first holding surface that holds one side of the first substrate, and a first base that is disposed on the opposite side of the first chuck from the first holding surface and to which the first chuck is attached.
- the first deformation mechanism deforms the first chuck so that the first holding surface can realize both a convex shape in which the center of the first holding surface protrudes toward the first substrate side, and a concave shape that is recessed toward the first base side.
- the second substrate holding device has a second holding mechanism that adsorbs and holds the second substrate, and a second deformation mechanism that deforms the second holding mechanism.
- the second holding mechanism has a second chuck having a second holding surface that holds one side of the second substrate, and a second base that is disposed on the opposite side of the second chuck from the second holding surface and to which the second chuck is attached.
- the second deformation mechanism deforms the second chuck so that the second holding surface can assume both a convex shape in which the center of the second holding surface protrudes toward the second substrate, and a concave shape that is recessed toward the second base.
- the first substrate holding device and the second substrate holding device bond the first substrate and the second substrate together while one of the first holding surface and the second holding surface is formed in the convex shape and the other of the first holding surface and the second holding surface is formed in the concave shape.
- the maximum curvature of the convex shape of the first holding surface is greater than the maximum curvature of the concave shape of the first holding surface.
- the substrate holding method includes the steps of preparing a substrate, and deforming a chuck having a holding surface that adsorbs and holds one side of the substrate so that the holding surface has a concave shape, and holding the substrate with the chuck.
- the concave shape refers to a shape in which the center of the holding surface is concave on the opposite side to the substrate.
- the bonding method includes the steps of preparing a first substrate, deforming a first chuck having a first holding surface so that a first holding surface that adsorbs and holds one side of the first substrate is concave, and holding the first substrate with the first chuck, adsorbing and holding one side of the second substrate with a second holding surface of a second chuck, and bonding the first substrate and the second substrate together in a state in which the first holding surface is in the concave shape and the second holding surface opposing the first holding surface is in the convex shape.
- the concave shape of the first holding surface indicates a shape in which the center of the first holding surface is recessed toward the opposite side to the first substrate.
- the convex shape of the second holding surface indicates a shape in which the center of the second holding surface protrudes toward the second substrate.
- the present invention provides a substrate holding device, a bonding device, a substrate holding method, and a bonding method that can suppress the application of stress to the substrate.
- FIG. 1 is a side view illustrating a schematic overall configuration of a substrate holding device according to a first embodiment.
- 1 is a cross-sectional view that illustrates a schematic diagram of a substrate holding device according to a first embodiment.
- FIG. 2 is a plan view illustrating a chuck of the substrate holding device according to the first embodiment.
- FIG. 4 is a schematic cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. 3, illustrating a state in which the support pin is disposed at a protruding position.
- FIG. 4 is a schematic cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. 3, illustrating a state in which the support pin is disposed in a non-protruding position.
- FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a state in which a holding surface of a chuck of the substrate holding device of the first embodiment is formed in a convex shape.
- FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a state in which a holding surface of a chuck of the substrate holding device of the first embodiment is formed in a concave shape.
- FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a substrate holding device according to a first embodiment; 5 is a flowchart showing a substrate holding method by the substrate holding device of the first embodiment.
- 11A to 11C are schematic cross-sectional views for explaining a method for holding a substrate having a convex surface by a substrate holding device.
- FIG. 11A to 11C are schematic cross-sectional views for explaining a method for holding a substrate having a concave surface by a substrate holding device.
- FIG. 11 is a side view that illustrates a bonding apparatus according to a second embodiment.
- 13 is a cross-sectional view that illustrates a first substrate holding device and a second substrate holding device of a bonding apparatus according to a second embodiment.
- FIG. 13 is a cross-sectional view showing a schematic view of the second substrate holding device, in which the support pins are positioned at the protruding position.
- FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of a bonding apparatus according to a second embodiment.
- 10 is a flowchart showing a bonding method performed by the bonding apparatus of the second embodiment.
- 13 is a flowchart showing a bonding step (step S24) in the bonding method by the bonding apparatus of the second embodiment.
- 11A to 11C are schematic diagrams for explaining a lamination method in a first combination pattern.
- 13A to 13C are schematic diagrams for explaining a bonding method in a second combination pattern.
- 13A to 13C are schematic diagrams for explaining a lamination method in a third combination pattern.
- 13A to 13C are schematic diagrams for explaining a bonding method in a fourth combination pattern.
- 13A to 13C are schematic diagrams for explaining a bonding method in a fifth combination pattern.
- 13A and 13B are schematic diagrams for explaining a bonding method in a sixth combination pattern.
- Figure 1 is a side view that shows a schematic overall configuration of the substrate holding device 100 of the first embodiment.
- Figure 1 in order to prevent the drawing from becoming complicated, only two of the multiple support pins 400 are drawn in accordance with Figure 4.
- the substrate holding device 100 includes a support base SB, a holding mechanism 110, a deformation mechanism 170, a suction mechanism 300, a plurality of support pins 400, and a pin actuator 450.
- the support base SB is configured so as not to move vertically or horizontally. Specifically, the support base SB is fixed to the floor FL on which the substrate holding device 100 is installed. Note that the substrate holding device 100 may have a floor material (not shown), and the support base SB may be fixed to the floor material.
- the support base SB is made of a material that is not easily deformed by the weight and heat of the holding mechanism 110.
- the support base SB is made of, for example, stone or a metal frame.
- the outer shape of the support base SB is, for example, a roughly rectangular parallelepiped shape.
- a roughly rectangular parallelepiped through hole SBa is formed in the support base SB, penetrating it in the vertical direction.
- the support base SB is formed in the shape of a rectangular ring extending in the vertical direction.
- the support base SB supports the multiple support pins 400 of the holding mechanism 110.
- the support base SB supports the holding mechanism 110 from below.
- the outer periphery of the holding mechanism 110 is fixed to the support base SB by fasteners such as bolts (not shown).
- the holding mechanism 110 adsorbs and holds the substrate W.
- the holding mechanism 110 holds the substrate W approximately horizontally.
- the substrate W is, for example, a semiconductor wafer, a substrate for a liquid crystal display device, a substrate for a plasma display, a substrate for a field emission display (FED), a substrate for an optical disk, a substrate for a magnetic disk, a substrate for a magneto-optical disk, a substrate for a photomask, a ceramic substrate, or a substrate for a solar cell.
- the substrate W is a semiconductor wafer.
- the substrate W has, for example, a circular or rectangular shape in a planar view. In this embodiment, the substrate W has an approximately circular shape in a planar view.
- the substrate W has a front surface Wa and a back surface Wb located on the opposite side to the front surface Wa.
- the front surface Wa is a device formation surface on which elements are formed.
- the back surface Wb is a non-device formation surface on which no elements are formed.
- the back surface Wb is an example of the "one side" of the present invention.
- the holding mechanism 110 holds the substrate W from below.
- the holding mechanism 110 also adsorbs and holds the back surface Wb of the substrate W. Therefore, when the substrate W is held by the holding mechanism 110, the back surface Wb of the substrate W becomes the lower surface, and the front surface Wa of the substrate W becomes the upper surface. Needless to say, when the substrate W is not held by the holding mechanism 110, it is possible to turn the substrate W upside down. However, in this embodiment, for ease of understanding, the substrate W is not turned upside down unless otherwise explained. In other words, in this embodiment, regardless of whether the substrate W is held by the holding mechanism 110 or not, the front surface Wa of the substrate W is the upper surface, and the back surface Wb of the substrate W is the lower surface.
- a part of the deformation mechanism 170 is attached, for example, to the lower part of the holding mechanism 110 using a fastener such as a bolt (not shown).
- the deformation mechanism 170 has a moving body 171 and a driving mechanism 173, as described below.
- the driving mechanism 173 is attached to the lower part of the holding mechanism 110 using a fastener such as a bolt (not shown).
- the deformation mechanism 170 has a function of deforming a part of the holding mechanism 110.
- the driving mechanism 173 may be attached to the support base SB. The configuration of the deformation mechanism 170 will be described below.
- a part of the suction mechanism 300 is attached, for example, to the floor FL on which the substrate holding device 100 is installed, using fasteners such as bolts (not shown).
- the suction mechanism 300 is a device for adsorbing the substrate W to the holding mechanism 110, and sucks in air. Note that a part of the suction mechanism 300 may be attached to the support base SB. The configuration of the suction mechanism 300 and the suction method used by the suction mechanism 300 will be described later.
- the multiple support pins 400 are arranged to vertically penetrate the holding mechanism 110 and are provided so as to be vertically movable relative to the holding mechanism 110.
- the multiple support pins 400 support the substrate W before it is held by the holding mechanism 110.
- the multiple support pins 400 support the back surface Wb of the substrate W by suction.
- the multiple support pins 400 support the substrate W from below.
- the multiple support pins 400 receive the substrate W from the transport arm TA of the transport device TR.
- the transport device TR is, for example, a device other than the substrate holding device 100, or a device that transports the substrate W from a substrate cassette (not shown) to the substrate holding device 100.
- the multiple support pins 400 also transfer the substrate W received from the transport device TR to the holding mechanism 110.
- the configuration of the multiple support pins 400 will be described later.
- the pin actuator 450 is attached, for example, to the lower part of the holding mechanism 110 using a fastener (not shown) such as a bolt.
- the pin actuator 450 drives the multiple support pins 400.
- the pin actuator 450 drives the multiple support pins 400, which enables the multiple support pins 400 to receive a substrate W from the transport device TR and to pass the substrate W to the holding mechanism 110.
- the pin actuator 450 may be attached to the support base SB. The configuration of the pin actuator 450 will be described later.
- FIG. 2 is a cross-sectional view that shows a schematic diagram of the substrate holding device 100 of the first embodiment.
- the holding mechanism 110 has a base 120, a chuck 130, a support wall 140, a fixing ring 150, and a partition wall 160.
- the base 120 has a substantially circular shape in a plan view.
- the base 120 is, for example, a plate.
- the base 120 has an upper surface 120a and a lower surface 120b.
- the upper surface 120a and the lower surface 120b are disposed substantially horizontally.
- the base 120 has a first member 121 and a second member 122.
- the first member 121 has a substantially circular shape in a plan view.
- the second member 122 has a ring shape in a plan view, and surrounds the outer periphery of the first member 121.
- the first member 121 constitutes the central part of the base 120
- the second member 122 constitutes the outer periphery of the base 120. Note that in this embodiment, an example in which the base 120 has the first member 121 and the second member 122 will be described, but the base 120 does not have to be formed separately into the first member 121 and the second member 122, and may have the first member 121, the second member 122, and other members not shown.
- the first member 121 is formed of, for example, ceramic or metal.
- the first member 121 has a generally disk shape or a generally cylindrical shape.
- the first member 121 is also formed with an insertion hole 121a through which a moving body 171 of the deformation mechanism 170, which will be described later, is inserted.
- the insertion hole 121a penetrates the first member 121 in the thickness direction (here, the vertical direction).
- the insertion hole 121a is formed at the center of the first member 121.
- the first member 121 is also formed with a through hole 121b through which air passes.
- the through hole 121b penetrates the first member 121 in the thickness direction.
- a plurality of through holes 121b are provided.
- the through hole 121b is also formed radially outward of the insertion hole 121a.
- the first member 121 also has seal grooves 121c and 121d.
- Seal groove 121c is formed in a substantially circular ring shape along the inner circumferential surface of insertion hole 121a.
- Seal groove 121c is a groove formed on the inner circumferential surface of insertion hole 121a with its center at the central axis of the first member 121.
- Seal groove 121d is formed in a ring shape along the outer circumferential surface of the first member 121.
- Seal groove 121d is a groove formed on the outer circumferential surface of the first member 121 with its center at the central axis of the first member 121.
- Seal grooves 121c and 121d are formed, for example, by cutting.
- the first member 121 also has a flange 121e.
- the flange 121e is formed on the lower part of the first member 121.
- the flange 121e protrudes radially outward further than other parts of the first member 121.
- the upper surface of the flange 121e contacts the lower surface of the second member 122, and the flange 121e has the function of positioning the second member 122 in the up-down direction.
- the second member 122 is formed of, for example, ceramic or metal.
- the second member 122 is formed in an annular shape surrounding the periphery of the first member 121.
- the second member 122 has an approximately annular shape or an approximately cylindrical shape.
- the second member 122 also has a step portion 122a.
- the step portion 122a is formed on the inner peripheral surface of the second member 122.
- the step portion 122a of the second member 122 and the outer peripheral surface of the first member 121 form an insertion groove 120c.
- the insertion groove 120c is formed on the upper surface 120a of the base 120. In other words, the insertion groove 120c is formed at a position of the base 120 facing the chuck 130.
- the insertion groove 120c also extends in the vertical direction.
- the insertion groove 120c may also penetrate the base 120 in the vertical direction.
- the second member 122 also has a through hole 122b formed therein through which air passes.
- the through hole 122b passes through the second member 122 in the thickness direction (here, the vertical direction).
- a plurality of through holes 122b are provided.
- the through holes 122b are located radially outward of the insertion groove 120c.
- the second member 122 also has a seal groove 122c.
- the seal groove 122c is formed in a generally annular shape on the upper surface of the second member 122 along the outer periphery of the second member 122.
- the seal groove 122c is formed, for example, by cutting.
- the chuck 130 has a substantially circular shape in a plan view.
- the chuck 130 is, for example, a plate.
- the chuck 130 is disposed above the base 120.
- the chuck 130 is smaller than the base 120, and the lower surface of the chuck 130 faces the upper surface 120a of the base 120.
- the chuck 130 is disposed substantially parallel to the base 120 at a predetermined distance (for example, 5 mm or more) from the base 120.
- the chuck 130 is formed, for example, from ceramic, resin, metal, or synthetic rubber, and can bend by several mm to approximately 10 mm.
- the chuck 130 has a holding surface 130a and a back surface 130c located opposite the holding surface 130a.
- the holding surface 130a holds the back surface Wb (here, the bottom surface) of the substrate W.
- the holding surface 130a is the top surface of the chuck 130
- the back surface 130c is the bottom surface of the chuck 130.
- the back surface Wb (here, the bottom surface) of the substrate W is the surface that comes into contact with the holding surface 130a (here, the top surface) of the chuck 130.
- the chuck 130 is formed with through holes 130b through which air passes.
- the through holes 130b penetrate the chuck 130 in the thickness direction (here, the vertical direction).
- a plurality of through holes 130b are provided.
- the through holes 130b are formed over substantially the entire area of the chuck 130 on which the substrate W is placed.
- the through holes 130b are holes for sucking in air and adsorbing the substrate W, as described below.
- the support wall 140 supports the chuck 130.
- the support wall 140 and the chuck 130 are formed from a single member.
- the support wall 140 may be formed from a separate member from the chuck 130.
- the support wall 140 extends from the outer peripheral end of the chuck 130 toward the base 120. In this embodiment, the support wall 140 extends downward from the outer peripheral end of the chuck 130. The lower end of the support wall 140 is fixed to the upper surface 120a of the base 120, and the upper end of the support wall 140 is connected to the chuck 130. Thus, the chuck 130 is positioned a predetermined distance above the base 120.
- the support wall 140 is formed in a substantially annular shape along the outer peripheral edge of the chuck 130.
- the support wall 140 is a substantially annular wall.
- a space S is formed by the base 120, the chuck 130, and the support wall 140.
- the support wall 140 has a flange portion 141.
- the flange portion 141 is formed on the lower portion of the support wall 140.
- the flange portion 141 protrudes radially outward beyond other portions of the support wall 140.
- the fixing ring 150 has, for example, a generally circular ring shape and is disposed along the outer peripheral surface of the support wall 140.
- the fixing ring 150 fixes the flange portion 141 to the upper surface 120a of the base 120.
- the fixing ring 150 has a generally L-shape in cross section and engages with the flange portion 141.
- a step that engages with the flange portion 141 is formed on the inner peripheral surface of the fixing ring 150.
- the fixing ring 150 is fixed to the base 120 by, for example, a screw.
- the fixing ring 150 is fixed to the base 120, and thus the flange portion 141 is fixed to the base 120.
- the partition wall 160 extends from the chuck 130 toward the base 120. Specifically, the partition wall 160 extends from the back surface 130c, which is the lower surface of the chuck 130, toward the base 120.
- the partition wall 160 is formed in a substantially circular ring shape.
- the partition wall 160 is formed at a position corresponding to the insertion groove 120c of the base 120, and the vertical length of the partition wall 160 is longer than the vertical length of the support wall 140. Therefore, the tip of the partition wall 160 is inserted into the insertion groove 120c.
- the holding surface 130a of the chuck 130 when the holding surface 130a of the chuck 130 is in a planar state (as shown in FIG. 2), a part of the partition wall 160 is inserted into the insertion groove 120c, and the insertion groove 120c has an area S120 in which the partition wall 160 can be further inserted into the insertion groove 120c.
- the area S120 is defined by the tip surface 160a of the partition wall 160 and the inner surface 120d of the insertion groove 120c.
- a gap is formed between the inner surface (the lower surface in FIG. 2) of the insertion groove 120c and the tip surface 160a (the lower surface in FIG. 2) of the partition wall 160. Therefore, it is possible to further insert the partition wall 160 into the insertion groove 120c.
- the holding surface 130a can be easily made concave.
- the partition wall 160 and the chuck 130 are formed from a single member.
- the partition wall 160, the chuck 130, and the support wall 140 are formed from a single member. Note that the partition wall 160 may be provided as a separate member from the chuck 130.
- the deformation mechanism 170 deforms the holding mechanism 110.
- the deformation mechanism 170 also deforms the chuck 130 so that the center of the holding surface 130a has a convex shape that protrudes in the direction toward the substrate W (here, upward).
- the deformation mechanism 170 also deforms the chuck 130 so that the center of the holding surface 130a has a concave shape that is recessed in the direction away from the substrate W (here, downward).
- the deformation mechanism 170 deforms the chuck 130 so that the holding surface 130a has a convex shape, or deforms the chuck 130 so that the holding surface 130a has a concave shape.
- the holding surface 130a being curved so that the center of the holding surface 130a protrudes in the direction toward the substrate W (here, upward) may be described as the holding surface 130a having a convex shape.
- the holding surface 130a is curved such that the center of the holding surface 130a is recessed in a direction away from the substrate W (here, downward), this is sometimes described as the holding surface 130a having a concave shape.
- the deformation mechanism 170 has a moving body 171, a fixed member 172, and a driving mechanism 173.
- the moving body 171 is formed, for example, from resin or metal.
- the moving body 171 is formed, for example, in a rod-like, columnar, or shaft-like shape.
- the moving body 171 has a cylindrical shape and is arranged so as to extend in the vertical direction.
- the moving body 171 is inserted into the insertion hole 121a of the first member 121. In other words, the lower end of the moving body 171 protrudes downward from the insertion hole 121a of the first member 121.
- the upper end of the moving body 171 protrudes upward from the insertion hole 121a of the first member 121.
- the upper end of the moving body 171 may be fixed directly to the center of the back surface 130c (the lower surface in FIG. 2) of the chuck 130, or may be fixed via a fixing member or the like.
- the upper end of the moving body 171 is fixed to the center of the back surface 130c of the chuck 130 via a fixing member 172.
- the fixing member 172 is disposed between the moving body 171 and the chuck 130.
- the fixing member 172 is fixed to the back surface 130c of the chuck 130 by an adhesive, a screw, or the like.
- the fixing member 172 is also fixed to the upper end of the moving body 171 by an adhesive, a screw, or the like.
- the fixing member 172 is formed of, for example, a metal.
- the fixing member 172 also functions as a sealing member that seals between the moving body 171 and the chuck 130.
- the movable body 171 is movable relative to the base 120 along the opposing direction (here, the up-down direction) in which the chuck 130 and the base 120 face each other.
- the driving mechanism 173 moves the moving body 171 in the vertical direction relative to the base 120.
- the driving mechanism 173 has an actuator.
- the driving mechanism 173 is not particularly limited, but has, for example, a driving source such as a pump or a motor, and a transmission member such as a gear and/or a cam that transmits the driving force of the driving source to the moving body 171.
- the driving mechanism 173 is fixed, for example, to the lower surface 120b of the base 120.
- the driving mechanism 173 When the driving mechanism 173 is driven, the moving body 171 moves in the vertical direction relative to the base 120. This causes the chuck 130 to deform. The deformation of the chuck 130 will be described later. Note that, in order to prevent the drawings from becoming complicated, the driving mechanism 173 may be omitted from FIG. 3 onwards, unless it is particularly necessary.
- the moving body 171 includes a pipe having a through hole 171a connected to the holding surface 130a.
- the through hole 171a penetrates the inside of the moving body 171 in the direction in which the moving body 171 extends. Air passes through the through hole 171a.
- the through hole 171a is a suction hole that sucks the substrate W.
- the fixed member 172 has a through hole 172a through which air passes.
- the through hole 172a is connected to the through hole 171a of the moving body 171.
- one through hole 130b of the chuck 130 is connected to the through hole 171a of the moving body 171 via the through hole 172a of the fixed member 172.
- the through hole 130b connected to the through hole 171a is formed in the center of the chuck 130.
- the holding mechanism 110 has a seal member 123a, a seal member 123b, and a seal member 123c.
- Each of the seal members 123a, 123b, and 123c is formed of an elastic member such as rubber.
- Each of the seal members 123a, 123b, and 123c is, for example, an O-ring.
- Sealing member 123a is disposed in seal groove 121c. When disposed in seal groove 121c, sealing member 123a is in contact with the outer peripheral surface of moving body 171. Sealing member 123a provides a seal between moving body 171 and first member 121. Sealing member 123b is disposed in seal groove 121d. When disposed in seal groove 121d, sealing member 123b is in contact with the inner peripheral surface of partition wall 160. Sealing member 123b provides a seal between first member 121 and partition wall 160. Sealing member 123c is disposed in seal groove 122c. When disposed in seal groove 122c, sealing member 123c is in contact with the lower surface of support wall 140. Sealing member 123c provides a seal between support wall 140 and second member 122.
- the suction mechanism 300 is connected to the through holes 171a, 121b, and 122b, and sucks in air.
- the suction mechanism 300 has a pipe 301a connected to the through holes 171a, 121b, and 122b, a suction device 302, and a valve 310a.
- the suction device 302 is attached to, for example, the floor FL on which the substrate holding device 100 is installed, using a fastener such as a bolt (not shown).
- the suction device 302 has, for example, a suction pump or an exhaust fan.
- the substrate holding device 100 does not need to have the suction device 302.
- the pipe 301a may be connected to the suction device 302 outside the substrate holding device 100.
- the valve 310a is provided in the pipe 301a, and switches the inside of the pipe 301a between an open state and a closed state.
- FIG. 3 is a plan view that shows a schematic diagram of the chuck 130 of the substrate holding device 100 of the first embodiment.
- the partition wall 160 divides the space S into a plurality of spaces.
- the partition wall 160 divides the space S into two spaces S1 and S2.
- the space S1 is a circular space in the center of the space S.
- the space S2 is an annular space located on the outside of the space S. Note that, in this embodiment, an example in which the space S is divided into two spaces S1 and S2 by one partition wall 160 will be described, but the space S may be divided into three or more spaces by one or more partition walls 160, for example.
- one or more through holes 130b of the chuck 130 are formed at a position radially inward of the partition wall 160 of the chuck 130.
- the one or more through holes 130b connect the space S1 to the external space.
- the multiple through holes 130b are formed at a position radially inward of the partition wall 160 of the chuck 130.
- one or more through holes 130b of the chuck 130 are formed at a position radially outward from the partition wall 160 of the chuck 130.
- the one or more through holes 130b connect the space S2 to the external space.
- the multiple through holes 130b are formed at a position radially outward from the partition wall 160 of the chuck 130.
- through hole 130b includes through hole 130d, a plurality of through holes 130e through which support pins 400 are inserted, and a plurality of through holes 130f through which support pins 400 are not inserted.
- through hole 130d is formed in the center of chuck 130.
- the plurality of through holes 130e are formed on the periphery of chuck 130.
- the plurality of through holes 130f are formed throughout the entire area of chuck 130.
- Figure 4 is a schematic cross-sectional view taken along line IV-IV in Figure 3, showing a state in which the support pin 400 is disposed at the protruding position P1.
- Figure 5 is a schematic cross-sectional view taken along line IV-IV in Figure 3, showing a state in which the support pin 400 is disposed at the non-protruding position P2.
- the multiple support pins 400 support the substrate W before it is held by the holding mechanism 110.
- the multiple support pins 400 support the back surface Wb (here, the lower surface) of the substrate W.
- the multiple support pins 400 support the substrate W and transfer the substrate W to the holding mechanism 110.
- the multiple support pins 400 may transfer the substrate W from, for example, the transport device TR. Note that the substrate holding device 100 does not have to have the multiple support pins 400.
- the multiple support pins 400 include multiple (here, four) support pins 400 extending in the vertical direction.
- the support pins 400 are arranged at equal angular intervals in a plan view.
- the support pins 400 support the back surface Wb (here, the bottom surface) of the substrate W.
- the support pins 400 have through holes (not shown) through which air passes, and the multiple support pins 400 may suck the substrate W.
- the support pins 400 do not have through holes (not shown).
- one or more (four in this example) through holes 130e are located above through holes 122b.
- the support pin 400 is inserted through through holes 122b and 130e.
- the support pin 400 can move, for example, between a protruding position P1 (see FIG. 4) where it protrudes upward from the holding surface 130a, and a non-protruding position P2 (see FIG. 5) where it does not protrude upward from the holding surface 130a.
- the multiple (four in this case) support pins 400 are connected to each other by a connecting member (not shown). Therefore, the multiple (four in this case) support pins 400 move vertically as a unit.
- the substrate holding device 100 has a pin actuator 450 that moves the support pin 400 in the vertical direction.
- the pin actuator 450 is fixed to, for example, the lower surface 120b of the base 120.
- the pin actuator 450 is not particularly limited, but has, for example, a driving source such as a pump or a motor, and a transmission member such as a gear and/or a cam that transmits the driving force of the driving source to the lower part of the support pin 400.
- the support pin 400 moves in the vertical direction relative to the base 120 when the pin actuator 450 is driven.
- the support pin 400 moves to the protruding position P1 by the pin actuator 450, so that the support pin 400 protrudes from the holding surface 130a and can receive the substrate W from the transport device TR.
- the support pin 400 receives the substrate W at the protruding position P1.
- the support pin 400 receives the substrate W in a state in which it protrudes, for example, 10 mm or more from the holding surface 130a.
- the height positions of the tips of all the support pins 400 are approximately constant.
- the pin actuator 450 moves the support pins 400 from the protruding position P1 to the non-protruding position P2, so that the support pins 400 no longer protrude from the holding surface 130a.
- the substrate W is moved downward from a position above the holding surface 130a, and the substrate W is transferred from the support pins 400 to the holding surface 130a.
- Figure 6 is a cross-sectional view that shows a schematic state in which the holding surface 130a of the chuck 130 of the substrate holding device 100 of the first embodiment has a convex shape.
- Figure 7 is a cross-sectional view that shows a schematic state in which the holding surface 130a of the chuck 130 of the substrate holding device 100 of the first embodiment has a concave shape.
- the chuck 130 can be deformed so that the holding surface 130a has a convex shape, and can also be deformed so that the holding surface 130a has a concave shape.
- the holding surface 130a having a convex shape means that the holding surface 130a is curved so that the center of the holding surface 130a protrudes in a direction toward the substrate W (upward in this case), as shown in FIG. 6.
- the convex shape of the holding surface 130a indicates a shape in which the center of the holding surface 130a protrudes in a direction toward the substrate W.
- the holding surface 130a having a concave shape means that the holding surface 130a is curved so that the center of the holding surface 130a is concave in a direction away from the substrate W (downward in this case), as shown in FIG. 7.
- the concave shape of the holding surface 130a indicates a shape in which the center of the holding surface 130a is concave in a direction away from the substrate W.
- the driving mechanism 173 moves the movable body 171 upward relative to the base 120
- the upper end of the movable body 171 is fixed to the center of the chuck 130 by the fixing member 172, and therefore, as the movable body 171 moves upward relative to the base 120, the center of the chuck 130 is pressed upward against the base 120. Therefore, while the outer peripheral edge of the chuck 130 is fixed by the fixing ring 150, the center of the chuck 130 is pressed upward. Therefore, since the chuck 130 is capable of bending, the chuck 130 is deformed to have an upwardly convex shape. As a result, the holding surface 130a becomes convex (see FIG. 6).
- the driving mechanism 173 moves the movable body 171 downward relative to the base 120
- the upper end of the movable body 171 is fixed to the center of the chuck 130 by the fixing member 172, and therefore, as the movable body 171 moves downward relative to the base 120, the center of the chuck 130 is pulled downward relative to the base 120. Therefore, while the outer peripheral edge of the chuck 130 is fixed by the fixing ring 150, the center of the chuck 130 is pulled downward. Therefore, since the chuck 130 is flexible, the chuck 130 is deformed to become concave downward. As a result, the holding surface 130a becomes concave (see FIG. 7).
- FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the substrate holding device 100 of the first embodiment.
- the substrate holding device 100 has a control device 190.
- the control device 190 controls the substrate holding device 100.
- the control device 190 controls the deformation mechanism 170.
- the control device 190 controls the deformation mechanism 170, the suction mechanism 300, the pin actuator 450, and the warpage detection device 500, which will be described later.
- the control device 190 includes a control unit 191 and a memory unit 193.
- the control unit 191 has a processor.
- the control unit 191 has, for example, a central processing unit (CPU).
- the control unit 191 may have a general-purpose computer.
- the memory unit 193 stores data and computer programs.
- the data specifies, for example, the processing content and processing procedures for holding the substrate W.
- the memory unit 193 includes a main memory device and an auxiliary memory device.
- the main memory device is, for example, a semiconductor memory.
- the auxiliary memory device is, for example, a semiconductor memory and/or a hard disk drive.
- the memory unit 193 may include removable media.
- the control unit 191 executes a computer program stored in the memory unit 193 to perform the substrate holding operation.
- the control unit 191 acquires warpage information of the substrate W.
- the warpage information indicates at least the warpage direction of the substrate W.
- the warpage information indicates whether the substrate W has a concave substrate shape, a convex substrate shape, or a planar substrate shape.
- the concave substrate shape indicates a shape in which the surface Wa of the substrate W is concave toward the back surface Wb side (here, downward), and the back surface Wb protrudes on the opposite side to the surface Wa (here, downward). That is, in this embodiment, the concave substrate shape indicates a shape in which the center of the surface Wa of the substrate W (here, the upper surface) is concave downward.
- the convex substrate shape indicates a shape in which the surface Wa of the substrate W protrudes on the opposite side to the back surface Wb (here, upward), and the back surface Wb is concave toward the surface Wa side (here, upward). That is, in this embodiment, the convex substrate shape indicates a shape in which the center of the surface Wa of the substrate W protrudes upward.
- the planar substrate shape indicates a shape in which both the surface Wa and the back surface Wb of the substrate W are flat.
- the warpage information indicates the amount of warpage of the substrate W in addition to the warpage direction of the substrate W.
- the warpage detection device 500 may detect warpage of the substrate W supported by the support pins 400, or may detect warpage of the substrate W supported by the transport device TR. In this embodiment, the warpage detection device 500 detects warpage of the substrate W supported by the support pins 400. The warpage detection device 500 transmits warpage information relating to the detected warpage to the control device 190, and the control device 190 stores the warpage information in the memory unit 193.
- the control unit 191 also causes the deformation mechanism 170 to deform the chuck 130 so that the holding surface 130a has, for example, a convex or concave shape based on the warpage information, and causes the holding mechanism 110 to hold the substrate W.
- the control unit 191 also brings the center of the holding surface 130a, which is the upper surface of the chuck 130, into point contact with the center of the back surface Wb (here, the bottom surface) of the substrate W. Specifically, the control unit 191 brings the holding surface 130a into contact with the back surface Wb of the substrate W while making the holding surface 130a convex or flat. Alternatively, the control unit 191 brings the holding surface 130a into contact with the back surface Wb of the substrate W while making the holding surface 130a concave and with a curvature of the holding surface 130a smaller than the curvature of the substrate W.
- the control unit 191 causes the deformation mechanism 170 to deform the chuck 130 so that the holding surface 130a comes into close contact with the back surface Wb of the substrate W.
- the entire back surface Wb of the substrate W comes into close contact with the holding surface 130a. Therefore, the back surface Wb of the substrate W is held by the holding surface 130a.
- the curvature is a value that indicates the degree of bending of the curved surface. As the curvature increases, the radius of curvature decreases.
- Figure 9 is a flow chart showing a substrate holding method using the substrate holding device 100 of the first embodiment.
- Figure 10 is a schematic cross-sectional view for explaining a method for holding a substrate W having a convex surface Wa using the substrate holding device 100.
- Figure 11 is a schematic cross-sectional view for explaining a method for holding a substrate W having a concave surface Wa using the substrate holding device 100.
- the support pins 400 are omitted from Figures 10 and 11 to simplify the drawings.
- the substrate holding method using the substrate holding device 100 includes steps S11 to S14.
- step S11 is an example of the "substrate preparation step” of the present invention.
- Step S14 is an example of the "substrate holding step” of the present invention.
- step S11 the substrate W is prepared.
- the control unit 191 may control the transport device TR to prepare the substrate W, or a transport device (not shown) other than the substrate holding device 100 may prepare the substrate W.
- step S12 the control unit 191 detects the warpage of the substrate W using the warpage detection device 500. Specifically, while the substrate W is positioned above the holding surface 130a by the transport device TR, the control unit 191 causes the pin actuator 450 to protrude the multiple support pins 400 upward from the holding surface 130a. As a result, the multiple support pins 400 come into contact with the rear surface Wb (here, the lower surface) of the substrate W to lift the substrate W, and the substrate W moves from the transport device TR to the support pins 400. The control unit 191 then detects the warpage of the substrate W supported by the support pins 400 using the warpage detection device 500. The warpage information, which is the detection result of the warpage detection device 500, is stored in the memory unit 193.
- step S13 the control unit 191 acquires the warpage information. Specifically, the control unit 191 acquires the warpage information from the storage unit 193.
- step S14 the control unit 191 causes the deformation mechanism 170 to deform the chuck 130.
- the control unit 191 causes the deformation mechanism 170 to deform the chuck 130 so that the holding surface 130a has a convex or concave shape based on the warp information.
- the control unit 191 drives the deformation mechanism 170 to move the moving body 171 in the vertical direction relative to the base 120, thereby deforming the chuck 130.
- the control unit 191 may also cause the deformation mechanism 170 to deform the chuck 130 so that the holding surface 130a has a flat shape based on the warp information.
- the suction mechanism 300 is driven by the control unit 191.
- the control unit 191 causes the deformation mechanism 170 to deform the chuck 130 so that the holding surface 130a has a convex shape.
- the control unit 191 moves the moving body 171 upward relative to the base 120.
- the control unit 191 deforms the chuck 130 so that the curvature of the holding surface 130a becomes larger than the curvature of the substrate W.
- the control unit 191 uses the pin actuator 450 to move the support pin 400 downward relative to the base 120, bringing the substrate W into contact with the holding surface 130a (see the middle part of Figure 10).
- the center of the substrate W is attracted to the through hole 130b located at the center of the chuck 130.
- the support pin 400 is located at the protruding position P1.
- the control unit 191 makes the curvature of the holding surface 130a smaller than or equal to the curvature of the substrate W (see the lower part of FIG. 10). Specifically, the control unit 191 causes the driving mechanism 173 to move the movable body 171 downward relative to the base 120, and causes the pin actuator 450 to move the support pin 400 downward relative to the base 120 to position it at the non-protruding position P2. As a result, when the curvature of the holding surface 130a becomes the same as the curvature of the substrate W, the entire back surface Wb of the substrate W is adsorbed to the holding surface 130a.
- the back surface Wb (here, the lower surface) of the substrate W gradually comes into contact with the holding surface 130a from the center of the substrate W toward the radially outward side.
- the through holes 130e and 130f radially outward of the through hole 130d adsorb the substrate W, and then the through hole 130f on the outer periphery of the chuck 130 adsorbs the substrate W. This makes it possible to prevent air from entering between the back surface Wb of the substrate W and the holding surface 130a.
- control unit 191 stops the downward movement of the moving body 171 and the support pins 400. In this way, the substrate W is held by the substrate holding device 100.
- the control unit 191 causes the deformation mechanism 170 to deform the chuck 130 so that the holding surface 130a has a convex shape. That is, the control unit 191 causes the drive mechanism 173 to move the movable body 171 upward relative to the base 120.
- the control unit 191 may cause the deformation mechanism 170 to deform the chuck 130 so that the holding surface 130a has a flat shape.
- the control unit 191 may cause the deformation mechanism 170 to deform the chuck 130 so that the holding surface 130a has a concave shape.
- the control unit 191 deforms the chuck 130 so that the curvature of the holding surface 130a is smaller than the curvature of the substrate W.
- the control unit 191 uses the pin actuator 450 to move the support pin 400 downward relative to the base 120, bringing the substrate W into contact with the holding surface 130a (see the middle part of Figure 11).
- the center of the substrate W is adsorbed by the through hole 130b located at the center of the chuck 130.
- the support pin 400 is located at the protruding position P1.
- the control unit 191 makes the holding surface 130a concave and sets the curvature of the holding surface 130a to be greater than or equal to the curvature of the substrate W (see the lower part of FIG. 11). Specifically, the control unit 191 causes the driving mechanism 173 to move the movable body 171 downward relative to the base 120, and causes the pin actuator 450 to move the support pin 400 downward relative to the base 120 to position it at the non-protruding position P2. As a result, when the curvature of the holding surface 130a becomes the same as the curvature of the substrate W, the entire back surface Wb of the substrate W is adsorbed to the holding surface 130a.
- the back surface Wb (here, the lower surface) of the substrate W gradually comes into contact with the holding surface 130a from the center of the substrate W toward the radially outward side.
- the through holes 130e and 130f radially outward of the through hole 130d adsorb the substrate W, and then the through hole 130f on the outer periphery of the chuck 130 adsorbs the substrate W. This makes it possible to prevent air from entering between the back surface Wb of the substrate W and the holding surface 130a.
- control unit 191 stops the downward movement of the moving body 171 and the support pins 400. In this way, the substrate W is held by the substrate holding device 100.
- the control unit 191 executes processing in the same manner as when the warpage information indicates that the substrate W has a convex substrate shape (the surface Wa of the substrate W is convex) (see FIG. 10).
- the deformation mechanism 170 deforms the chuck 130 so that the holding surface 130a has a convex shape, and also deforms the chuck 130 so that the holding surface 130a has a concave shape. Therefore, the chuck 130 can be deformed so that the holding surface 130a has a convex or concave shape depending on the warp of the substrate W. This makes it possible to prevent the stress applied to the substrate W from increasing. Furthermore, when a substrate W on which elements are formed is used as in this embodiment, the stress applied to the substrate W can be prevented from increasing, thereby preventing adverse effects on the characteristics of the elements. Therefore, it is particularly effective to apply the present invention when a substrate W on which elements are formed is used.
- control unit 191 causes the deformation mechanism 170 to deform the chuck 130 so that the holding surface 130a has a convex or concave shape based on the warpage information indicating at least the warpage direction, and causes the holding mechanism 110 to hold the substrate W. Therefore, it is possible to easily prevent the stress applied to the substrate W from increasing.
- the control unit 191 causes the deformation mechanism 170 to deform the chuck 130 so that the holding surface 130a has a concave substrate shape, and causes the holding mechanism 110 to hold the substrate W. Therefore, when the substrate W has a concave substrate shape, it is possible to easily prevent the stress acting on the substrate W from becoming large.
- the control unit 191 brings the center of the holding surface 130a, which is the upper surface of the chuck 130, into point contact with the center of the back surface Wb (here, the lower surface) of the substrate W, and then uses the deformation mechanism 170 to make the curvature of the holding surface 130a larger than the curvature of the substrate W. Therefore, the back surface Wb of the substrate W gradually comes into contact with the holding surface 130a from the center of the substrate W toward the radially outer side. This makes it possible to prevent air from entering between the back surface Wb of the substrate W and the holding surface 130a. Therefore, the entire back surface Wb of the substrate W can be easily brought into close contact with the holding surface 130a. In other words, it is possible to prevent voids from being generated between the back surface Wb of the substrate W and the holding surface 130a.
- the deformation mechanism 170 has a moving body 171 fixed to the center of the chuck 130, and the moving body 171 moves relative to the base 120 along the opposing direction in which the chuck 130 and the base 120 face each other. This makes it possible to easily deform the chuck 130 so that the holding surface 130a has a convex or concave shape.
- the movable body 171 includes a pipe having a through hole 171a that is connected to the holding surface 130a, and the through hole 171a is a suction hole that sucks in the back surface Wb (here, the lower surface) of the substrate W. Therefore, the center of the substrate W can be easily adsorbed while the movable body 171 is fixed to the center of the chuck 130.
- the holding surface 130a in a planar state, a portion of the partition wall 160 is inserted into the insertion groove 120c, and the insertion groove 120c has an area S120 into which the partition wall 160 can be further inserted. Therefore, by further inserting the partition wall 160 into the insertion groove 120c, the holding surface 130a can be easily made into a concave shape.
- FIG. 12 is a side view showing a schematic diagram of the bonding apparatus 1 according to the second embodiment.
- Fig. 12 in order to prevent the drawing from becoming complicated, only two support pins 400 of the substrate holding device 100 are drawn in the same manner as Fig. 1 of the first embodiment, and only two second support pins 410 of the second substrate holding device 200 are drawn in accordance with Fig. 14.
- the bonding apparatus 1 includes a substrate holding device 100 (hereinafter referred to as the first substrate holding device 100) and a second substrate holding device 200 arranged opposite the first substrate holding device 100. Note that in the second embodiment, for ease of understanding, the substrate holding device 100 of the first embodiment will be described as the first substrate holding device 100.
- first substrate W1 first holding mechanism 110, first base 120, first chuck 130, first holding surface 130a, first deformation mechanism 170, first moving body 171 and first support pin 400, respectively.
- the first substrate holding device 100 does not include a suction mechanism 300 and a control device 190, and the bonding device 1 includes a suction mechanism 300 and a control device 190.
- the other configurations of the first substrate holding device 100 are the same as those of the substrate holding device 100 of the first embodiment.
- the bonding apparatus 1 bonds a first substrate W1 held by a first substrate holding device 100 and a second substrate W2 held by a second substrate holding device 200.
- the bonding apparatus 1 includes a support frame SF, a first substrate holding device 100, a second substrate holding device 200, a first moving mechanism 610, and a second moving mechanism 620.
- the support frame SF is fixed to the floor FL on which the bonding device 1 is installed.
- the support frame SF is made of, for example, metal.
- the support frame SF has, for example, a plurality of first frames SF1 extending in the vertical direction and a plurality of second frames SF2 extending in the horizontal direction.
- four first frames SF1 are provided, and four second frames SF2 are provided.
- the four first frames SF1 include two first frame SF1 sets (not shown) consisting of two first frames SF1 arranged at a predetermined interval from each other in the X direction. These two first frame SF1 sets overlap each other in the X direction and are arranged at a predetermined interval from each other in the Y direction.
- the four first frames SF1 are arranged at positions corresponding to the four corners of a rectangle in a plan view.
- the lower end of each first frame SF1 is fixed to the floor FL.
- the four second frames SF2 include two second frames SF2 that connect the upper ends of the first frames SF1 adjacent in the X direction, and two second frames SF2 that connect the upper ends of the first frames SF1 adjacent in the Y direction.
- the four second frames SF2 are arranged at positions that correspond to the four sides of a rectangle in a plan view.
- the support frame SF may be fixed to a wall or ceiling in a room in which the bonding apparatus 1 is installed.
- the support frame SF also supports the second substrate holding device 200.
- the support frame SF has a horizontal rail SF3 that guides the second substrate holding device 200 in the horizontal direction, and a vertical rail SF4 that guides the second substrate holding device 200 in the up-down direction.
- the horizontal rail SF3 extends, for example, in the X direction.
- the two horizontal rails SF3 are fixed to two second frames SF2 extending in the X direction, respectively.
- the two vertical rails SF4 are attached to two horizontal rails SF3, respectively.
- the vertical rail SF4 is configured to be movable in the X direction along the horizontal rail SF3.
- the second substrate holding device 200 is configured to be movable relative to the first substrate holding device 100.
- the second substrate holding device 200 includes a second support stand SB2.
- the second support stand SB2 is supported by a vertical rail SF4, and moves horizontally along the horizontal rail SF3 together with the vertical rail SF4.
- the second support stand SB2 also moves up and down along the vertical rail SF4.
- the second substrate holding device 200 is disposed above the first substrate holding device 100.
- the second substrate holding device 200 is disposed so that the first substrate holding device 100 is inverted in the vertical direction.
- the first substrate holding device 100 and the second substrate holding device 200 may also be disposed so that they are inverted in the vertical direction. The configuration of the second substrate holding device 200 will be described later.
- the first moving mechanism 610 is fixed to, for example, the horizontal rail SF3.
- the first moving mechanism 610 may be fixed to the second frame SF2.
- the first moving mechanism 610 moves the second substrate holding device 200 in the horizontal direction.
- the first moving mechanism 610 moves the second substrate holding device 200 in the horizontal direction together with the vertical rail SF4.
- the first moving mechanism 610 has an actuator.
- the first moving mechanism 610 is not particularly limited, but has, for example, a driving source such as a pump or a motor, and a transmission member such as a gear that transmits the driving force of the driving source to the vertical rail SF4 or the second support base SB2.
- the first moving mechanism 610 may move the first substrate holding device 100, or may move both the first substrate holding device 100 and the second substrate holding device 200.
- the second moving mechanism 620 is fixed to, for example, a vertical rail SF4.
- the second moving mechanism 620 moves the second substrate holding device 200 in the vertical direction.
- the second moving mechanism 620 has an actuator.
- the second moving mechanism 620 is not particularly limited, but has, for example, a drive source such as a pump or a motor, and a transmission member such as a gear that transmits the drive force of the drive source to the second support base SB2.
- the second moving mechanism 620 may move the first substrate holding device 100, or may move both the first substrate holding device 100 and the second substrate holding device 200.
- the second substrate holding device 200 In addition to the second support stand SB2, the second substrate holding device 200 includes a second holding mechanism 210, a second deformation mechanism 270, a plurality of second support pins 410, and a second pin actuator 460.
- the second support stand SB2 is configured to move in the vertical and horizontal directions. Furthermore, the second support stand SB2 is formed from a material that is not easily deformed by the weight and heat of the second holding mechanism 210.
- the second support stand SB2 is formed, for example, from a stone material or a metal frame.
- the outer shape of the second support stand SB2 has, for example, a substantially rectangular parallelepiped shape.
- the second support stand SB2 has a through hole SBa that is substantially rectangular parallelepiped shaped and penetrates in the vertical direction. In other words, the second support stand SB2 is formed in the shape of a rectangular ring extending in the vertical direction.
- the second holding mechanism 210 holds the second substrate W2 by suction.
- the second holding mechanism 210 holds the second substrate W2 approximately horizontally.
- the second holding mechanism 210 holds the second substrate W2 from above.
- the second holding mechanism 210 also holds the back surface Wb of the second substrate W2 by suction. Therefore, when the second substrate W2 is held by the second holding mechanism 210, the back surface Wb of the second substrate W2 is the upper surface, and the front surface Wa of the second substrate W2 is the lower surface.
- the second substrate W2 is not held by the second holding mechanism 210, it goes without saying that the second substrate W2 can be turned upside down.
- the second substrate W2 is not turned upside down unless otherwise specified. In other words, in this embodiment, regardless of whether the second substrate W2 is held by the second holding mechanism 210 or not, the front surface Wa of the second substrate W2 is the lower surface, and the back surface Wb of the second substrate W2 is the upper surface.
- a portion of the second deformation mechanism 270 is attached, for example, to the upper portion of the second holding mechanism 210 using a fastener such as a bolt (not shown).
- the second deformation mechanism 270 has a second moving body 271 and a driving mechanism 273, as described below.
- the driving mechanism 273 is attached to the upper portion of the second holding mechanism 210 using a fastener such as a bolt (not shown).
- the second deformation mechanism 270 has a function of deforming a portion of the second holding mechanism 210.
- the driving mechanism 273 may be attached to the second support base SB2. The configuration of the second deformation mechanism 270 will be described below.
- a part of the suction mechanism 300 is attached, for example, to the first frame SF1 of the support frame SF using fasteners such as bolts (not shown).
- the suction mechanism 300 is a device for adsorbing the first substrate W1 and the second substrate W2 to the first holding mechanism 110 and the second holding mechanism 210, respectively, and sucks in air.
- a part of the suction mechanism 300 may be attached to the first support stand SB1 or the second support stand SB2, or may be attached to the second frame SF2 of the support frame SF, or may be placed on the floor FL on which the bonding apparatus 1 is installed.
- the configuration of the suction mechanism 300 and the suction method using the suction mechanism 300 will be described later.
- the multiple second support pins 410 are arranged to penetrate the second holding mechanism 210 in the vertical direction, and are provided so as to be movable in the vertical direction relative to the second holding mechanism 210.
- the multiple second support pins 410 support the second substrate W2 before it is held by the second holding mechanism 210.
- the multiple second support pins 410 support the back surface Wb of the second substrate W2 by suction.
- the multiple second support pins 410 support the second substrate W2 from above.
- the multiple second support pins 410 receive the second substrate W2 from the transport arm TA of the transport device TR.
- the second support pins 410 also transfer the second substrate W2 received from the transport device TR to the second holding mechanism 210.
- the configuration of the second support pins 410 will be described later.
- the second pin actuator 460 is attached, for example, to the top of the second holding mechanism 210 using a fastener (not shown) such as a bolt. Driving the second pin actuator 460 moves the multiple second support pins 410 up and down. Driving the second pin actuator 460 moves the multiple second support pins 410 up and down, and the multiple second support pins 410 can receive the second substrate W2 from the transport device TR or pass the second substrate W2 to the second holding mechanism 210.
- the second pin actuator 460 may be attached to the second support base SB2. The configuration of the second pin actuator 460 will be described later.
- FIG. 13 is a cross-sectional view that shows a schematic diagram of the first substrate holding device 100 and the second substrate holding device 200 of the bonding apparatus 1 of the second embodiment.
- the second substrate holding device 200 is configured in the same manner as the first substrate holding device 100.
- the second substrate holding device 200 is provided by inverting the first substrate holding device 100 in the up-down direction. A detailed description will be given below.
- the second holding mechanism 210 adsorbs and holds the second substrate W2.
- the second holding mechanism 210 holds the second substrate W2 approximately horizontally.
- the second substrate W2 is configured similarly to the first substrate W1. However, the second substrate W2 is held by the second substrate holding device 200 with its front surface Wa facing downward and its back surface Wb facing upward.
- the second holding mechanism 210 has a second base 220, a second chuck 230, a support wall 140, a fixing ring 150, and a partition wall 160.
- the second base 220 has a substantially circular shape in a plan view.
- the second base 220 is, for example, a plate.
- the second base 220 has a lower surface 220a and an upper surface 220b.
- the second base 220 also has a first member 121 and a second member 122.
- the lower surface 220a and the upper surface 220b are arranged substantially horizontally.
- the second chuck 230 has a substantially circular shape in a plan view.
- the second chuck 230 is, for example, a plate.
- the second chuck 230 is disposed below the second base 220.
- the second chuck 230 is smaller than the second base 220, and the upper surface of the second chuck 230 faces the lower surface 220a of the second base 220.
- the second chuck 230 is disposed substantially parallel to the second base 220 at a predetermined distance (for example, 5 mm or more) from the second base 220.
- the second chuck 230 is formed, for example, from ceramic, resin, metal, or synthetic rubber, and can bend by several mm to about 10 mm.
- the second chuck 230 has a second holding surface 230a and a back surface 230c located on the opposite side to the second holding surface 230a.
- the second holding surface 230a holds the back surface Wb (here, the upper surface) of the second substrate W2.
- the second holding surface 230a is the lower surface of the second chuck 230
- the back surface 230c is the upper surface of the second chuck 230.
- the back surface Wb (here, the upper surface) of the second substrate W2 is the surface that contacts the second chuck 230.
- the second deformation mechanism 270 deforms the second holding mechanism 210.
- the second deformation mechanism 270 deforms the second chuck 230 so that the center of the second holding surface 230a has a convex shape that protrudes in a direction toward the second substrate W2 (here, downward).
- the second deformation mechanism 270 deforms the second chuck 230 so that the center of the second holding surface 230a has a concave shape that is recessed in a direction away from the second substrate W2 (here, upward).
- the second deformation mechanism 270 deforms the second chuck 230 so that the second holding surface 230a has a convex shape, or deforms the second chuck 230 so that the second holding surface 230a has a concave shape.
- the second holding surface 230a is curved such that the center of the second holding surface 230a protrudes in a direction toward the second substrate W2 (here, downward), it may be described as the second holding surface 230a having a convex shape.
- the second holding surface 230a when the second holding surface 230a is curved such that the center of the second holding surface 230a is recessed in a direction away from the second substrate W2 (here, upward), it may be described as the second holding surface 230a having a concave shape.
- the second deformation mechanism 270 has a second movable body 271 fixed to the center of the second chuck 230.
- the second movable body 271 includes a pipe having a through hole 171a.
- the second deformation mechanism 270 has a drive mechanism 273 that moves the second moving body 271 in the vertical direction relative to the second base 220.
- the drive mechanism 273 may be omitted from FIG. 14 and subsequent figures unless it is particularly necessary.
- the drive mechanism 273 has an actuator.
- the drive mechanism 273 is not particularly limited, but has, for example, a drive source such as a pump and a motor, and a transmission member such as a gear and/or a cam that transmits the drive force of the drive source to the second moving body 271.
- the drive mechanism 273 is fixed, for example, to the upper surface 220b of the second base 220.
- the second moving body 271 moves in the vertical direction relative to the second base 220. This causes the second chuck 230 to deform.
- the drive mechanism 273 of the second deformation mechanism 270 is configured in the same manner as the drive mechanism 173 of the first deformation mechanism 170. Specifically, for example, when the drive mechanism 273 moves the second moving body 271 downward relative to the second base 220, the lower end of the second moving body 271 is fixed to the center of the second chuck 230 by the fixing member 172, and therefore, as the second moving body 271 moves downward relative to the second base 220, the center of the second chuck 230 is pressed downward relative to the second base 220. Therefore, in a state in which the outer peripheral edge of the second chuck 230 is fixed by the fixing ring 150, the center of the second chuck 230 is pressed downward. Therefore, since the second chuck 230 can bend, the second chuck 230 is deformed to have a convex shape in the downward direction. As a result, the second holding surface 230a becomes convex.
- the driving mechanism 273 moves the second moving body 271 upward relative to the second base 220
- the lower end of the second moving body 271 is fixed to the center of the second chuck 230 by the fixing member 172, and therefore, as the second moving body 271 moves upward relative to the second base 220, the center of the second chuck 230 is pulled upward relative to the second base 220. Therefore, in a state in which the outer periphery of the second chuck 230 is fixed by the fixing ring 150, the center of the second chuck 230 is pulled upward. Therefore, since the second chuck 230 can bend, the second chuck 230 is deformed to become concave in the upward direction. As a result, the second holding surface 230a becomes concave.
- the maximum curvature of the first holding surface 130a of the first substrate holding device 100 in the convex shape is greater than the maximum curvature of the first holding surface 130a in the concave shape.
- the maximum curvature that the first holding surface 130a can have when the first holding surface 130a is convex is greater than the maximum curvature that the first holding surface 130a can have when the first holding surface 130a is concave.
- the maximum curvature of the first holding surface 130a in the convex shape may be smaller than or the same as the maximum curvature of the first holding surface 130a in the concave shape.
- the maximum curvature of the second holding surface 230a of the second substrate holding device 200 in the convex shape is greater than the maximum curvature of the second holding surface 230a in the concave shape.
- the maximum curvature that the second holding surface 230a can have when the second holding surface 230a is convex is greater than the maximum curvature that the second holding surface 230a can have when the second holding surface 230a is concave.
- the maximum curvature of the second holding surface 230a in the convex shape may be smaller than or the same as the maximum curvature of the second holding surface 230a in the concave shape.
- the maximum curvature of the convex shape of the first holding surface 130a is approximately the same as the maximum curvature of the convex shape of the second holding surface 230a. Also, the maximum curvature of the concave shape of the first holding surface 130a is approximately the same as the maximum curvature of the concave shape of the second holding surface 230a.
- the suction mechanism 300 (see FIG. 12) of the bonding device 1 is connected to the through holes 171a, 121b, and 122b of the first substrate holding device 100 and the second substrate holding device 200, and sucks in air.
- the suction mechanism 300 has a pipe 301a connected to the through holes 171a, 121b, and 122b of the first substrate holding device 100, a pipe 301c connected to the through holes 171a, 121b, and 122b of the second substrate holding device 200, and a suction device 302 (see FIG. 12).
- the suction device 302 is attached to, for example, the first frame SF1 (see FIG. 12) of the support frame SF using a fastener (not shown) such as a bolt.
- the suction mechanism 300 has an adjustment unit 303a, an adjustment unit 303b, and an adjustment unit 303c.
- the adjustment unit 303a, the adjustment unit 303b, and the adjustment unit 303c adjust the suction force for the through hole 171a, the through hole 121b, and the through hole 122b, respectively.
- the adjustment unit 303a, the adjustment unit 303b, and the adjustment unit 303c include, for example, an actuator.
- the adjustment unit 303a, the adjustment unit 303b, and the adjustment unit 303c are not particularly limited, but include, for example, an adjustment valve provided in the pipe 301a and the pipe 301c.
- the suction mechanism 300 may have, for example, a plurality of suction pumps or a plurality of exhaust fans that adjust the suction force for the through hole 171a, the through hole 121b, and the through hole 122b, respectively.
- the bonding apparatus 1 does not need to have the suction device 302.
- the pipes 301a and 301c may be connected to an external suction device 302.
- FIG. 14 is a cross-sectional view showing a schematic diagram of the second substrate holding device 200, illustrating a state in which the second support pin 410 is positioned at the protruding position P1.
- the second substrate holding device 200 has a plurality of second support pins 410.
- the plurality of second support pins 410 support the second substrate W2 before it is held by the second holding mechanism 210.
- the second substrate holding device 200 does not necessarily have a plurality of second support pins 410.
- the multiple second support pins 410 adsorb and hold the back surface Wb (here, the upper surface) of the second substrate W2.
- the second support pins 410 have a through hole through which air passes.
- the suction mechanism 300 has a pipe 301d connected to the through hole of the second support pin 410, and a valve 310a that switches the inside of the pipe 301d between an open state and a closed state.
- the pipe 301d has, for example, a rubber tube.
- the second support pin 410 is connected to the pipe 301d by inserting the upper end (not shown) of the second support pin 410 into the rubber tube.
- the suction mechanism 300 When the suction mechanism 300 is driven and the valve 310a is opened, the air in the through hole of the second support pin 410 is sucked in, and the inside of the through hole of the second support pin 410 becomes negative pressure. Therefore, when the suction device 302 is driven and the valve 310a is open, the second substrate W2 is brought close to the tip (here, the lower end) of the second support pin 410, and the back surface Wb of the second substrate W2 is attracted to the second support pin 410.
- a suction device other than the suction mechanism 300 may be connected to the through hole of the second support pin 410.
- the second substrate holding device 200 may be configured so that the second holding mechanism 210 is turned upside down after the second substrate W2 is transferred from the second support pin 410 to the second holding surface 230a with the second holding surface 230a facing upward. In this case, the second support pin 410 does not need to suck the second substrate W2.
- the rest of the configuration of the second support pin 410 is similar to that of the support pin 400.
- the second support pin 410 is movable between a protruding position P1 (see FIG. 14) where the second support pin 410 protrudes downward from the second holding surface 230a, and a non-protruding position P2 where the second support pin 410 does not protrude downward from the second holding surface 230a.
- the second substrate holding device 200 has a pin actuator 460 that moves the second support pin 410 in the vertical direction.
- the pin actuator 460 is fixed to, for example, the upper surface 220b of the second base 220.
- the pin actuator 460 is not particularly limited, but has, for example, a driving source such as a pump or a motor, and a transmission member such as a gear and/or a cam that transmits the driving force of the driving source to the upper part of the second support pin 410.
- a driving source such as a pump or a motor
- a transmission member such as a gear and/or a cam that transmits the driving force of the driving source to the upper part of the second support pin 410.
- the second support pin 410 protrudes from the second holding surface 230a and can receive the second substrate W2 from the transport device TR. In other words, the second support pin 410 adsorbs the second substrate W2 at the protruding position P1.
- the second support pins 410 receive the second substrate W2 from the transport device TR, the second substrate W2 is received in a state where it protrudes, for example, 10 mm or more from the second holding surface 230a. At this time, the height positions of the tips of all the second support pins 410 are approximately constant.
- the second substrate W2 may be warped by a maximum of several mm, but the second substrate W2 is attracted to the second support pins 410 and adsorbed by the second support pins 410 due to the suction of air by the second support pins 410.
- the pin actuator 460 moves the second support pins 410 from the protruding position P1 to the non-protruding position P2, so that the second support pins 410 do not protrude from the second holding surface 230a.
- the second substrate W2 is moved upward from a position below the second holding surface 230a, and the second substrate W2 is handed over from the second support pins 410 to the second holding surface 230a.
- the second substrate holding device 200 is equipped with a warpage detection device 500 that detects warpage of the second substrate W2. Note that the second substrate holding device 200 does not necessarily have to be equipped with the warpage detection device 500.
- the control unit 191 controls the first substrate holding device 100 and the second substrate holding device 200.
- the control unit 191 acquires warpage information of the first substrate W1 and the second substrate W2. Similar to the first embodiment, the control unit 191 controls the first substrate holding device 100 to hold the first substrate W1 based on the warpage information of the first substrate W1. Also, similar to the first embodiment, the control unit 191 controls the second substrate holding device 200 to hold the second substrate W2 based on the warpage information of the second substrate W2.
- the warpage information of the second substrate W2 indicates whether the second substrate W2 has a concave substrate shape, a convex substrate shape, or a planar substrate shape.
- the concave substrate shape of the second substrate W2 indicates a shape in which the surface Wa (here, the lower surface) of the second substrate W2 is concave toward the back surface Wb side (here, the upward direction), and the back surface Wb (here, the upper surface) protrudes on the opposite side to the surface Wa (here, the upward direction). That is, in this embodiment, the concave substrate shape of the second substrate W2 indicates a shape in which the center of the surface Wa (here, the lower surface) of the second substrate W2 is concave upward.
- the convex substrate shape of the second substrate W2 indicates a shape in which the surface Wa of the second substrate W2 protrudes on the opposite side to the back surface Wb (here, the downward direction), and the back surface Wb is concave toward the surface Wa side (here, the downward direction). That is, in this embodiment, the convex substrate shape of the second substrate W2 indicates a shape in which the center of the surface Wa of the substrate W protrudes downward.
- the substrate planar shape refers to a shape in which both the front surface Wa and the back surface Wb of the second substrate W2 are planar. In the following description, a state in which the substrate W (first substrate W1 and second substrate W2) has a concave substrate shape may be described as the front surface Wa being concave.
- a state in which the substrate W (first substrate W1 and second substrate W2) has a convex substrate shape may be described as the front surface Wa being convex.
- a state in which the substrate W (first substrate W1 and second substrate W2) has a planar substrate shape may be described as the front surface Wa being planar.
- the warpage information of the second substrate W2 indicates the warpage amount of the second substrate W2 in addition to the warpage direction of the second substrate W2.
- the control unit 191 also controls the first substrate holding device 100 and the second substrate holding device 200 based on the warpage information of the first substrate W1 and the second substrate W2 to bond the first substrate W1 and the second substrate W2 together.
- FIG. 16 is a flowchart showing the bonding method using the bonding apparatus 1 of the second embodiment.
- the bonding method using the bonding apparatus 1 includes steps S21 to S24.
- step S21 is an example of the "step of holding the first substrate” of the present invention.
- step S22 is an example of the "step of holding the second substrate” of the present invention.
- Step S24 is an example of the "step of bonding" of the present invention.
- step S21 the control unit 191 holds the first substrate W1 by the first substrate holding device 100. Specifically, the control unit 191 causes the first substrate holding device 100 to hold the first substrate W1 in a manner similar to the substrate holding method described with reference to FIG. 9. At this time, the front surface Wa of the first substrate W1 faces upward, and the back surface Wb faces downward.
- step S22 the control unit 191 holds the second substrate W2 by the second substrate holding device 200. Specifically, the control unit 191 causes the second substrate holding device 200 to hold the second substrate W2 in the same manner as the substrate holding method described with reference to FIG. 9. At this time, the second support pins 410 of the second substrate holding device 200 suck the second substrate W2 to support the back surface Wb of the second substrate W2. Also, at this time, the front surface Wa of the second substrate W2 faces downward, and the back surface Wb faces upward. Note that the second substrate holding device 200 may hold the second substrate W2 with the second holding surface 230a facing upward, and then be turned upside down by an inversion mechanism (not shown).
- steps S21 and S22 may be processed in the reverse order, or may be processed in parallel.
- step S23 the control unit 191 aligns the first substrate W1 and the second substrate W2 using the first moving mechanism 610. Specifically, the control unit 191 acquires relative position information indicating the relative positions of the first substrate W1 and the second substrate W2 using a position detection sensor (not shown). For example, the position detection sensor detects alignment marks provided on the first substrate W1 and the second substrate W2. Then, the control unit 191 moves the second substrate holding device 200 in the horizontal direction based on the relative position information using the first moving mechanism 610. This aligns the first substrate W1 and the second substrate W2. Note that when detecting the alignment marks using the position detection sensor, the surfaces Wa of the first substrate W1 and the second substrate W2 may be made flat by the first deformation mechanism 170 and the second deformation mechanism 270. This configuration can improve the detection accuracy of the position detection sensor.
- step S24 the control unit 191 bonds the first substrate W1 and the second substrate W2 together using the second movement mechanism 620. Specifically, the control unit 191 bonds the first substrate W1 and the second substrate W2 together by moving at least one of the first substrate W1 and the second substrate W2 in the vertical direction. In this embodiment, the control unit 191 bonds the first substrate W1 and the second substrate W2 together by moving the second substrate holding device 200 in the downward direction using the second movement mechanism 620.
- control unit 191 deforms at least one of the first chuck 130 of the first substrate holding device 100 and the second chuck 230 of the second substrate holding device 200 based on the warpage information of the first substrate W1 and the warpage information of the second substrate W2, thereby bonding the first substrate W1 and the second substrate W2 together.
- FIG. 17 is a flow chart showing the bonding process (step S24) in the bonding method using the bonding apparatus 1 of the second embodiment.
- the bonding process (step S24) includes steps S241 to S244.
- step S241 the control unit 191 determines the warpage shapes of the first chuck 130 and the second chuck 230 at the time of bonding based on the warpage information. Specifically, the control unit 191 determines the combination pattern of the warpage directions of the first substrate W1 and the second substrate W2 based on the warpage information of the first substrate W1 and the second substrate W2.
- the first combination pattern is a pattern in which both surfaces Wa of the first substrate W1 and the second substrate W2 are flat (substrate planar shape).
- the second combination pattern is a pattern in which one of the surfaces Wa of the first substrate W1 and the second substrate W2 is flat (substrate planar shape) and the other of the surfaces Wa of the first substrate W1 and the second substrate W2 is convex (substrate convex shape).
- the third combination pattern is a pattern in which one of the surfaces Wa of the first substrate W1 and the second substrate W2 is flat (substrate planar shape) and the other of the surfaces Wa of the first substrate W1 and the second substrate W2 is concave (substrate concave shape).
- the fourth combination pattern is a pattern in which both surfaces Wa of the first substrate W1 and the second substrate W2 are convex (substrate convex shape).
- the fifth combination pattern is a pattern in which one of the surfaces Wa of the first substrate W1 and the second substrate W2 is convex (substrate convex shape) and the other of the surfaces Wa of the first substrate W1 and the second substrate W2 is concave (substrate concave shape).
- the sixth combination pattern is a pattern in which both of the surfaces Wa of the first substrate W1 and the second substrate W2 are concave (substrate concave shape).
- control unit 191 determines the warped shape of the first chuck 130 and the second chuck 230 when bonding based on the first to sixth combination patterns. In other words, the control unit 191 determines the warped shape of the first holding surface 130a and the second holding surface 230a when bonding.
- control unit 191 may determine the amount of warping of the first chuck 130 and the second chuck 230 during bonding based on the amount of warping of the first substrate W1 and the second substrate W2. In other words, the control unit 191 may determine the amount of warping of the first holding surface 130a and the second holding surface 230a during bonding.
- step S242 the control unit 191 deforms the first chuck 130 and the second chuck 230 so as to have the warped shape determined in step S241. Specifically, the control unit 191 deforms the first chuck 130 by the first deformation mechanism 170 and deforms the second chuck 230 by the second deformation mechanism 270 so as to have the warped shape determined in step S241.
- the control unit 191 drives the first deformation mechanism 170 to move the first moving body 171 in the vertical direction relative to the first base 120, thereby deforming the first chuck 130.
- the control unit 191 drives the second deformation mechanism 270 while the second base 220 is fixed, thereby moving the second moving body 271 in the vertical direction relative to the second base 220, thereby deforming the second chuck 230.
- step S243 the control unit 191 brings the first substrate W1 and the second substrate W2 into point contact. Specifically, the control unit 191 causes the second moving mechanism 620 to bring the center of the first substrate W1 into point contact with the center of the second substrate W2.
- step S244 the control unit 191 brings the first substrate W1 and the second substrate W2 into full contact with each other. In other words, the control unit 191 bonds the first substrate W1 and the second substrate W2 together.
- Fig. 18 is a schematic diagram for explaining a bonding method in a first combination pattern.
- a case where both the surfaces Wa of the first substrate W1 and the second substrate W2 are planar will be explained.
- a case where both the first substrate W1 and the second substrate W2 have a substrate planar shape will be explained.
- the control unit 191 when both the surfaces Wa of the first substrate W1 and the second substrate W2 are planar (the state shown in the upper part of FIG. 18), the control unit 191, for example, maintains either the first holding surface 130a of the first chuck 130 or the second holding surface 230a of the second chuck 230 in a planar shape, and makes the other of the first holding surface 130a and the second holding surface 230a in a convex shape.
- the control unit 191 for example, maintains the first holding surface 130a in a planar shape, and makes the second holding surface 230a in a convex shape (the state shown in the middle part of FIG. 18).
- control unit 191 drives the second deformation mechanism 270 while fixing the second base 220, thereby moving the second moving body 271 downward relative to the second base 220, thereby making the second holding surface 230a in a convex shape.
- the control unit 191 may also make both the first holding surface 130a and the second holding surface 230a convex.
- control unit 191 moves the second substrate holding device 200 downward using the second moving mechanism 620.
- the second support stand SB2, the second base 220 and the second support pins 410 move downward by the same amount. This causes the surface Wa (here, the upper surface) of the first substrate W1 and the surface Wa (here, the lower surface) of the second substrate W2 to come into point contact.
- the control unit 191 gradually reduces the suction force on the second substrate W2.
- the second substrate W2 is peeled off from the second chuck 230 by the restoring force of the second substrate W2, and the surface Wa (here, the lower surface) of the second substrate W2 is deformed to become closer to a flat surface, and the entire surface Wa of the second substrate W2 is brought into close contact with the entire surface Wa of the first substrate W1 (here, the upper surface) (the state shown in the lower part of FIG. 18).
- the contact area gradually expands radially outward, and the surface Wa of the first substrate W1 and the surface Wa of the second substrate W2 are in contact over their entire surfaces. Therefore, the generation of voids between the first substrate W1 and the second substrate W2 is suppressed.
- the control unit 191 when the control unit 191 gradually reduces the suction force on the second substrate W2, the control unit 191 gradually reduces the suction force from the center of the second substrate W2 toward the radially outer side. Specifically, the control unit 191 switches the adjustment unit 303a from an open state to a closed state, then switches the adjustment unit 303b from an open state to a closed state, and then switches the adjustment unit 303c from an open state to a closed state. In this manner, the suction forces on the through holes 171a, 121b, and 122b are reduced in this order.
- the contact area between the first substrate W1 and the second substrate W2 tends to gradually expand radially outward. Therefore, it is possible to easily suppress the generation of voids between the first substrate W1 and the second substrate W2.
- control unit 191 may deform the second chuck 230 from a state in which the surface Wa of the first substrate W1 and the surface Wa of the second substrate W2 are in point contact, so that the second holding surface 230a becomes flat, without reducing the suction force on the second substrate W2.
- the control unit 191 moves the second base 220 downward so that the second moving body 271 does not move in the vertical direction.
- the control unit 191 moves the second moving body 271 upward relative to the second base 220 at the same speed by the drive mechanism 273.
- control unit 191 moves the second support pin 410 upward relative to the second base 220 by the pin actuator 460 so that the second support pin 410 of the second substrate holding device 200 does not protrude downward from the second holding surface 230a. This brings the first substrate W1 and the second substrate W2 into contact over their entire surfaces.
- Fig. 19 is a schematic diagram for explaining a bonding method in a second combination pattern.
- a case where one of the surfaces Wa of the first substrate W1 and the second substrate W2 is planar and the other of the surfaces Wa of the first substrate W1 and the second substrate W2 is convex will be explained.
- a case where one of the first substrate W1 and the second substrate W2 is a planar substrate shape and the other of the first substrate W1 and the second substrate W2 is a convex substrate shape will be explained.
- the control unit 19 when one of the surfaces Wa of the first substrate W1 and the second substrate W2 is planar and the other of the surfaces Wa of the first substrate W1 and the second substrate W2 is convex (the state shown in the upper part of FIG. 19), the control unit 191, for example, maintains one of the first holding surface 130a of the first chuck 130 and the second holding surface 230a of the second chuck 230 planar and makes the other of the first holding surface 130a and the second holding surface 230a convex.
- the surface Wa of the first substrate W1 is convex and the surface Wa of the second substrate W2 is planar.
- the control unit 191 for example, maintains the first holding surface 130a convex and the second holding surface 230a flat (the state shown in the middle part of FIG. 19).
- the control unit 191 may make both the first holding surface 130a and the second holding surface 230a convex.
- control unit 191 moves the second substrate holding device 200 downward using the second moving mechanism 620. This causes the surface Wa (here, the upper surface) of the first substrate W1 and the surface Wa (here, the lower surface) of the second substrate W2 to come into point contact.
- the control unit 191 causes the first chuck 130 to deform by the first deformation mechanism 170 so that the first holding surface 130a becomes flat, while bringing the surface Wa (here, the lower surface) of the second substrate W2 into contact with the surface Wa (here, the upper surface) of the first substrate W1.
- the control unit 191 causes the second substrate holding device 200 to move downward at the same speed by the second moving mechanism 620 while moving the first moving body 171 downward relative to the first base 120 by the drive mechanism 173.
- the first substrate W1 and the second substrate W2 come into contact with each other over their entire surfaces (the state shown in the lower part of FIG. 19).
- control unit 191 may, for example, cause the surface Wa (here, the lower surface) of the second substrate W2 to come into contact with the surface Wa (here, the upper surface) of the first substrate W1 while deforming the second chuck 230 so that the second holding surface 230a becomes concave.
- Fig. 20 is a schematic diagram for explaining a bonding method in a third combination pattern.
- a case where one of the surfaces Wa of the first substrate W1 and the second substrate W2 is planar and the other of the surfaces Wa of the first substrate W1 and the second substrate W2 is concave will be explained.
- a case where one of the first substrate W1 and the second substrate W2 is a planar substrate shape and the other of the first substrate W1 and the second substrate W2 is a concave substrate shape will be explained.
- the control unit 19 when one of the surfaces Wa of the first substrate W1 and the second substrate W2 is planar and the other of the surfaces Wa of the first substrate W1 and the second substrate W2 is concave (the state shown in the upper part of FIG. 20), the control unit 191, for example, makes one of the first holding surface 130a of the first chuck 130 and the second holding surface 230a of the second chuck 230 convex and makes the other of the first holding surface 130a and the second holding surface 230a concave.
- the surface Wa of the first substrate W1 is concave and the surface Wa of the second substrate W2 is convex.
- the control unit 191 maintains the first holding surface 130a in a concave shape and makes the second holding surface 230a convex by the second deformation mechanism 270 (the state shown in the middle part of FIG. 20). At this time, for example, the control unit 191 drives the second deformation mechanism 270 while the second base 220 is fixed, thereby moving the second moving body 271 downward relative to the second base 220, thereby making the second holding surface 230a convex.
- the control unit 191 may make both the first holding surface 130a and the second holding surface 230a convex.
- a substrate W here, the first substrate W1 with a concave surface Wa
- the stress applied to the substrate W is likely to be large. Therefore, it is preferable not to deform the substrate W so that the warping direction of the substrate W is reversed.
- the control unit 191 makes the curvature of one of the first holding surface 130a and the second holding surface 230a greater than the curvature of the other of the first holding surface 130a and the second holding surface 230a. In this embodiment, the control unit 191 makes the curvature of the second holding surface 230a greater than the curvature of the first holding surface 130a.
- control unit 191 moves the second substrate holding device 200 downward using the second moving mechanism 620. This causes the surface Wa (here, the upper surface) of the first substrate W1 and the surface Wa (here, the lower surface) of the second substrate W2 to come into point contact.
- the control unit 191 gradually reduces the suction force on the second substrate W2.
- the second substrate W2 peels off from the second chuck 230, and the surface Wa (here, the bottom surface) of the second substrate W2 deforms to become closer to a flat surface, and the entire surface Wa of the second substrate W2 comes into close contact with the entire surface Wa (here, the top surface) of the first substrate W1 (the state shown in the lower part of Figure 20).
- the way in which the suction force is reduced and the way in which the contact area between the first substrate W1 and the second substrate W2 expands are the same as when bonding in the first combination pattern described above.
- control unit 191 may deform the second chuck 230 from a state in which the surface Wa of the first substrate W1 and the surface Wa of the second substrate W2 are in point contact, so that the second holding surface 230a approaches a flat surface, without reducing the suction force on the second substrate W2.
- the control unit 191 moves the second base 220 downward so that the second moving body 271 does not move in the vertical direction.
- the method of moving the second base 220 downward so that the second moving body 271 does not move in the vertical direction is the same as that used for bonding in the first combination pattern described above. This brings the first substrate W1 and the second substrate W2 into contact over their entire surfaces.
- (Fourth combination pattern) 21 is a schematic diagram for explaining a bonding method in a fourth combination pattern.
- a case where both the surfaces Wa of the first substrate W1 and the second substrate W2 have a convex shape will be explained.
- a case where both the first substrate W1 and the second substrate W2 have a convex substrate shape will be explained.
- the control unit 191 when both the surfaces Wa of the first substrate W1 and the second substrate W2 have a convex shape (the state shown in the upper part of FIG. 21), the control unit 191, for example, maintains both the first holding surface 130a of the first chuck 130 and the second holding surface 230a of the second chuck 230 in a convex shape (the state shown in the middle part of FIG. 21). Note that the control unit 191 may, for example, make one of the first holding surface 130a and the second holding surface 230a flat.
- control unit 191 moves the second substrate holding device 200 downward using the second moving mechanism 620. This causes the surface Wa (here, the upper surface) of the first substrate W1 and the surface Wa (here, the lower surface) of the second substrate W2 to come into point contact.
- the control unit 191 then deforms the first chuck 130 so that the first holding surface 130a becomes planar, and deforms the second chuck 230 so that the second holding surface 230a becomes planar.
- the control unit 191 causes the drive mechanism 173 to move the first moving body 171 downward relative to the first base 120, while causing the drive mechanism 273 to move the second moving body 271 downward at the same speed.
- the control unit 191 moves the second base 220 downward at a speed greater than that of the second moving body 271.
- the control unit 191 causes the drive mechanism 273 to move the second moving body 271 upward relative to the second base 220.
- the control unit 191 causes the drive mechanism 173 to move the second support pin 410 upward relative to the second base 220 so that the second support pin 410 does not protrude downward from the second holding surface 230a. This causes the first substrate W1 and the second substrate W2 to contact each other over their entire surfaces (the state shown in the lower part of FIG. 21).
- the control unit 191 may deform either the first chuck 130 or the second chuck 230 so that either the first holding surface 130a or the second holding surface 230a has a concave shape. This causes the first substrate W1 and the second substrate W2 to contact each other over their entire surfaces.
- FIG. 22 is a schematic diagram for explaining a bonding method in a fifth combination pattern.
- a case where one of the surfaces Wa of the first substrate W1 and the second substrate W2 has a convex shape and the other of the surfaces Wa of the first substrate W1 and the second substrate W2 has a concave shape will be explained.
- a case where one of the first substrate W1 and the second substrate W2 has a convex substrate shape and the other of the first substrate W1 and the second substrate W2 has a concave substrate shape will be explained.
- the control unit 19 when one of the surfaces Wa of the first substrate W1 and the second substrate W2 is convex and the other of the surfaces Wa of the first substrate W1 and the second substrate W2 is concave (the state shown in the upper part of FIG. 22), the control unit 191, for example, maintains one of the first holding surface 130a of the first chuck 130 and the second holding surface 230a of the second chuck 230 in a convex shape and maintains the other of the first holding surface 130a and the second holding surface 230a in a concave shape.
- the surface Wa of the first substrate W1 is concave and the surface Wa of the second substrate W2 is convex is described.
- control unit 191 maintains the first holding surface 130a in a concave shape and the second holding surface 230a in a convex shape (the state shown in the middle part of FIG. 22). Note that the control unit 191 may, for example, make the first holding surface 130a flat.
- the control unit 191 makes the curvature of one of the first holding surface 130a and the second holding surface 230a greater than the curvature of the other of the first holding surface 130a and the second holding surface 230a. In this embodiment, the control unit 191 makes the curvature of the second holding surface 230a greater than the curvature of the first holding surface 130a.
- control unit 191 moves the second substrate holding device 200 downward using the second moving mechanism 620. This causes the surface Wa (here, the upper surface) of the first substrate W1 and the surface Wa (here, the lower surface) of the second substrate W2 to come into point contact.
- the control unit 191 deforms the second chuck 230 by the first deformation mechanism 170 so that the second holding surface 230a approaches a flat surface without reducing the suction force on the second substrate W2.
- the control unit 191 moves the second base 220 downward so that the second moving body 271 does not move vertically.
- the method of moving the second base 220 downward so that the second moving body 271 does not move vertically is the same as that used in bonding in the first combination pattern described above. This brings the first substrate W1 and the second substrate W2 into contact over their entire surfaces.
- the control unit 191 may deform the first chuck 130 so that the curvature of the first holding surface 130a is the same as the curvature of the second holding surface 230a. This brings the first substrate W1 and the second substrate W2 into contact over their entire surfaces.
- (Sixth combination pattern) 23 is a schematic diagram for explaining a bonding method in the sixth combination pattern.
- a case where both the surfaces Wa of the first substrate W1 and the second substrate W2 have a concave shape will be explained.
- a case where both the first substrate W1 and the second substrate W2 have a concave substrate shape will be explained.
- the control unit 191 makes one of the first holding surface 130a of the first chuck 130 and the second holding surface 230a of the second chuck 230 convex, and maintains the other of the first holding surface 130a and the second holding surface 230a concave. Which of the first holding surface 130a and the second holding surface 230a is made convex is determined appropriately.
- the control unit 191 may, for example, make the holding surface that holds the substrate with the lesser amount of warping of the first substrate W1 or the second substrate W2 convex.
- control unit 191 may make the holding surface that holds the substrate that is less adversely affected by stress convex.
- the control unit 191 for example, maintains the first holding surface 130a in a concave shape and makes the second holding surface 230a in a convex shape (the state shown in the middle of FIG. 23).
- the control unit 191 drives the second deformation mechanism 270 while the second base 220 is fixed, thereby moving the second moving body 271 downward relative to the second base 220, thereby making the second holding surface 230a in a convex shape.
- the control unit 191 may, for example, make the other of the first holding surface 130a and the second holding surface 230a flat or convex.
- the control unit 191 makes the curvature of one of the first holding surface 130a and the second holding surface 230a greater than the curvature of the other of the first holding surface 130a and the second holding surface 230a. In this embodiment, the control unit 191 makes the curvature of the second holding surface 230a greater than the curvature of the first holding surface 130a.
- control unit 191 moves the second substrate holding device 200 downward using the second moving mechanism 620. This causes the surface Wa (here, the upper surface) of the first substrate W1 and the surface Wa (here, the lower surface) of the second substrate W2 to come into point contact.
- the control unit 191 gradually reduces the suction force on the second substrate W2.
- the second substrate W2 peels off from the second chuck 230, and the surface Wa (here, the bottom surface) of the second substrate W2 deforms to become closer to a flat surface, and the entire surface Wa of the second substrate W2 comes into close contact with the entire surface Wa (here, the top surface) of the first substrate W1.
- the way in which the suction force is reduced and the way in which the contact area between the first substrate W1 and the second substrate W2 expands are the same as when bonding the substrates in the first combination pattern described above.
- the first deformation mechanism 170 deforms the first chuck 130 so that the first holding surface 130a has a convex shape, and also deforms the first chuck 130 so that the first holding surface 130a has a concave shape.
- the second deformation mechanism 270 deforms the second chuck 230 so that the second holding surface 230a has a convex shape, and also deforms the second chuck 230 so that the second holding surface 230a has a concave shape. Therefore, when bonding, the warped shape of the first chuck 130 and the warped shape of the second chuck 230 can be combined in various ways. This makes it possible to suppress the stress applied to the first substrate W1 and the second substrate W2 from becoming too large.
- the first substrate W1 and the second substrate W2 are bonded together with one of the first holding surface 130a and the second holding surface 230a being convex and the other of the first holding surface 130a and the second holding surface 230a being concave. Therefore, for example, when bonding a first substrate W1 having a concave surface Wa to a second substrate W2 having a convex surface Wa, the first substrate W1 and the second substrate W2 can be bonded together while maintaining the warping direction of the first substrate W1 and the warping direction of the second substrate W2. This makes it easy to prevent the stress applied to the first substrate W1 and the second substrate W2 from becoming large.
- the maximum curvature of the convex shape of the first holding surface 130a and the second holding surface 230a is greater than the maximum curvature of the concave shape of the first holding surface 130a and the second holding surface 230a. Therefore, for example, when the first holding surface 130a is made concave and the second holding surface 230a is made convex (for example, see the middle part of Figure 20), the curvature of the second holding surface 230a can be easily made greater than the curvature of the first holding surface 130a.
- the substrate W was a semiconductor wafer
- the present invention is not limited to this.
- the present invention can use various substrates other than semiconductor wafers as the substrate W.
- both the first holding surface 130a of the first substrate holding device 100 and the second holding surface 230a of the second substrate holding device 200 are deformed into a convex shape and also into a concave shape, but the present invention is not limited to this.
- the first holding surface 130a of the first substrate holding device 100 may be deformed into a convex shape and also into a concave shape, while the second holding surface 230a of the second substrate holding device 200 does not have to be concave.
- a bonding device may be configured by the first substrate holding device 100 and a second substrate holding device having a structure different from that of the first substrate holding device 100.
- the first substrate holding device 100 which does not have the second support pin 410, is disposed below the second substrate holding device. In other words, it is preferable for the first substrate holding device 100 to hold the lower substrate of the two substrates.
- the chuck is deformed by moving a movable body fixed to the chuck in the vertical direction, but the present invention is not limited to this.
- the chuck may be deformed by providing a separate sealed space between the chuck and the base and introducing compressed air into the sealed space or reducing the pressure inside the sealed space.
- the deformation mechanism includes, for example, a pump or a blower fan.
- the present invention is suitable for use in substrate holding devices, bonding devices, substrate holding methods, and bonding methods.
- Bonding apparatus 100 Substrate holding device, first substrate holding device 110: Holding mechanism, first holding mechanism 120: Base, first base 120c: Insertion groove (insertion hole) 120d: inner surface 130: chuck, first chuck 130a: holding surface, first holding surface 160: partition wall 160a: tip surface 170: deformation mechanism, first deformation mechanism 171: moving body 171a: through hole 191: control unit 200: second substrate holding device 210: second holding mechanism 220: second base 230: second chuck 230a: second holding surface 270: second deformation mechanism 400: support pin, first support pin 410: second support pin S, S1, S2: space S120: region S11: step (process of preparing substrate) S14: Step (substrate holding step) S21: Step (step of holding the first substrate) S22: Step (step of holding the second substrate) S24: Step (bonding process) W: Substrate W1: First substrate W2: Second substrate Wa: Front surface Wb: Back surface (one side)
Landscapes
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Abstract
Description
本発明は、基板保持装置、貼り合わせ装置、基板保持方法および貼り合わせ方法に関する。 The present invention relates to a substrate holding device, a bonding device, a substrate holding method, and a bonding method.
従来、基板を保持する基板保持装置が知られている。また、基板を保持する上基板保持装置と、基板を保持する下基板保持装置とを備えた、貼り合わせ装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1には、上ウエハおよび下ウエハを接合する接合システムが記載されている。接合システムは、上ウエハを保持する第1保持部と、下ウエハを保持する第2保持部とを備える。第1保持部は、上ウエハを保持する上チャックを有する。第2保持部は、下ウエハを保持する下チャックを有する。
Substrate holding devices that hold substrates are known in the past. Also known is a bonding apparatus that includes an upper substrate holding device that holds a substrate, and a lower substrate holding device that holds a substrate (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1の接合システムでは、上チャックを下方向に凸変形させ、下チャックを上方向に凸変形させた状態で、上ウエハと下ウエハとを接合する。つまり、上ウエハのデバイス形成面が凸変形され、下ウエハのデバイス形成面が凸変形された状態で、上ウエハと下ウエハとが接合される。
In the bonding system of
ところで、ウエハには、反りが生じている。具体的には、通常、ウエハのデバイス形成面は、凸形状になっていたり、凹形状になっていたりする。しかしながら、ウエハのデバイス形成面が例えば凹形状になっている場合に、特許文献1に記載された接合システムのようにデバイス形成面を凸変形させると、ウエハは凹形状から凸形状へと変形することとなり変形の度合いが大きくなる。この場合、ウエハにかかる応力が大きくなるという問題点がある。このため、ウエハに形成された素子の特性に悪影響を及ぼすおそれがある。
By the way, warping occurs in wafers. Specifically, the device formation surface of a wafer is usually either convex or concave. However, when the device formation surface of a wafer is, for example, concave, and the device formation surface is deformed to a convex shape as in the bonding system described in
また、特許文献1の接合システムではなく一般的な接合システムでは上チャックの下方に設けられた保持面と、下チャックの上方に設けられた保持面の双方がほぼ平坦であることが通常であるが、上チャックや下チャックへのウエハの吸着時においてウエハが反り状態から平坦状態へと変形することに伴ってウエハに応力が付加されウエハに形成された素子の特性に悪影響を及ぼす場合がある。
Furthermore, in a typical bonding system other than the bonding system of
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、基板に応力がかかることを抑制することが可能な基板保持装置、貼り合わせ装置、基板保持方法および貼り合わせ方法を提供することにある。 The present invention was made in consideration of the above problems, and its purpose is to provide a substrate holding device, a bonding device, a substrate holding method, and a bonding method that can suppress the application of stress to the substrate.
本発明の第1局面による基板保持装置は、保持機構と、変形機構とを備える。前記保持機構は、基板を吸着して保持する。前記変形機構は、前記保持機構を変形させる。前記保持機構は、チャックと、前記チャックが取り付けられるベースとを有する。前記チャックは、前記基板の一方面を保持する保持面を有する。前記ベースは、前記チャックの前記保持面とは反対側に配置される。前記変形機構は、前記保持面の中央が前記基板側に突出する凸形状、および、前記ベース側に凹む凹形状の両方の形状を前記保持面が実現可能なように前記チャックを変形させる。 A substrate holding device according to a first aspect of the present invention includes a holding mechanism and a deformation mechanism. The holding mechanism adsorbs and holds a substrate. The deformation mechanism deforms the holding mechanism. The holding mechanism includes a chuck and a base to which the chuck is attached. The chuck has a holding surface that holds one side of the substrate. The base is disposed on the opposite side of the chuck from the holding surface. The deformation mechanism deforms the chuck so that the holding surface can assume both a convex shape in which the center of the holding surface protrudes toward the substrate, and a concave shape that is recessed toward the base.
ある実施形態では、前記変形機構を制御する制御部を備える。前記制御部は、前記基板の少なくとも反り方向を示す反り情報を取得する。前記制御部は、前記反り情報に基づいて前記保持面が前記凸形状または前記凹形状になるように前記変形機構により前記チャックを変形させ、前記保持機構により前記基板を保持させる。 In one embodiment, a control unit is provided that controls the deformation mechanism. The control unit acquires warpage information indicating at least the warpage direction of the substrate. The control unit causes the deformation mechanism to deform the chuck so that the holding surface has the convex shape or the concave shape based on the warpage information, and causes the holding mechanism to hold the substrate.
ある実施形態では、前記基板は、表面と、前記一方面である裏面とを有する。前記表面は、デバイス形成面である。前記裏面は、前記表面とは反対側に位置し、非デバイス形成面である。前記制御部は、前記基板が基板凹形状であることを前記反り情報が示す場合、前記保持面が前記凹形状になるように前記変形機構により前記チャックを変形させ、前記保持機構により前記基板の前記裏面を保持させる。前記基板凹形状は、前記表面が前記裏面側に凹み、且つ、前記裏面が前記表面とは反対側に突出する形状を示す。 In one embodiment, the substrate has a front surface and a back surface which is the one surface. The front surface is a device forming surface. The back surface is located opposite the front surface and is a non-device forming surface. When the warpage information indicates that the substrate has a concave substrate shape, the control unit causes the deformation mechanism to deform the chuck so that the holding surface has the concave shape, and causes the holding mechanism to hold the back surface of the substrate. The concave substrate shape indicates a shape in which the front surface is recessed towards the back surface and the back surface protrudes to the side opposite the front surface.
ある実施形態では、前記制御部は、前記基板の前記裏面の中央に前記保持面の中央を点接触させた後、前記変形機構により前記保持面を前記凹形状にし且つ前記保持面の曲率を前記基板の曲率よりも大きくする。 In one embodiment, the control unit brings the center of the holding surface into point contact with the center of the back surface of the substrate, and then causes the deformation mechanism to make the holding surface have the concave shape and the curvature of the holding surface larger than the curvature of the substrate.
ある実施形態では、前記変形機構は、前記チャックの中央に固定される移動体を有する。前記移動体は、前記チャックと前記ベースとが対向する対向方向に沿って、前記ベースに対して移動する。 In one embodiment, the deformation mechanism has a moving body fixed to the center of the chuck. The moving body moves relative to the base along a direction in which the chuck and the base face each other.
ある実施形態では、前記移動体は、前記保持面に繋がる貫通孔を有するパイプを含む。前記貫通孔は、前記基板の前記一方面を吸引する吸引孔である。 In one embodiment, the moving body includes a pipe having a through hole connected to the holding surface. The through hole is a suction hole that sucks the one surface of the substrate.
ある実施形態では、前記チャックと前記ベースとの間の空間を複数の空間に仕切る仕切り壁を備える。前記仕切り壁は、前記チャックから前記ベースに向かって延びる。前記ベースは、前記仕切り壁の一部が挿入される挿入穴を有する。前記保持面が平面状になった状態で、前記仕切り壁の一部は、前記挿入穴に挿入されており、前記挿入穴は、前記仕切り壁が前記挿入穴の内部にさらに挿入可能な領域を有する。前記領域は、前記仕切り壁の先端面と前記挿入穴の内面とによって規定される。 In one embodiment, a partition wall is provided that divides the space between the chuck and the base into a plurality of spaces. The partition wall extends from the chuck toward the base. The base has an insertion hole into which a portion of the partition wall is inserted. When the holding surface is in a planar state, a portion of the partition wall is inserted into the insertion hole, and the insertion hole has an area in which the partition wall can be further inserted inside the insertion hole. The area is defined by the tip surface of the partition wall and the inner surface of the insertion hole.
本発明の第2局面による貼り合わせ装置は、第1基板と第2基板とを貼り合わせる。前記貼り合わせ装置は、第1基板保持装置と、第2基板保持装置とを備える。前記第1基板保持装置は、前記第1基板を保持する。前記第2基板保持装置は、前記第1基板保持装置に対向して配置され、前記第2基板を保持する。前記第1基板保持装置は、第1基板を吸着して保持する第1保持機構と、前記第1保持機構を変形させる第1変形機構とを有する。前記第1保持機構は、前記第1基板の一方面を保持する第1保持面を有する第1チャックと、前記第1チャックの前記第1保持面とは反対側に配置され、前記第1チャックが取り付けられる第1ベースとを有する。前記第1変形機構は、前記第1保持面の中央が前記第1基板側に突出する凸形状、および、前記第1ベース側に凹む凹形状の両方の形状を前記第1保持面が実現可能なように前記第1チャックを変形させる。 The bonding device according to the second aspect of the present invention bonds a first substrate and a second substrate. The bonding device includes a first substrate holding device and a second substrate holding device. The first substrate holding device holds the first substrate. The second substrate holding device is disposed opposite the first substrate holding device and holds the second substrate. The first substrate holding device has a first holding mechanism that adsorbs and holds the first substrate, and a first deformation mechanism that deforms the first holding mechanism. The first holding mechanism has a first chuck having a first holding surface that holds one side of the first substrate, and a first base that is disposed on the opposite side of the first chuck from the first holding surface and to which the first chuck is attached. The first deformation mechanism deforms the first chuck so that the first holding surface can realize both a convex shape in which the center of the first holding surface protrudes toward the first substrate side, and a concave shape that is recessed toward the first base side.
ある実施形態では、前記第2基板保持装置は、第2基板を吸着して保持する第2保持機構と、前記第2保持機構を変形させる第2変形機構とを有する。前記第2保持機構は、前記第2基板の一方面を保持する第2保持面を有する第2チャックと、前記第2チャックの前記第2保持面とは反対側に配置され、前記第2チャックが取り付けられる第2ベースとを有する。前記第2変形機構は、前記第2保持面の中央が前記第2基板側に突出する凸形状、および、前記第2ベース側に凹む凹形状の両方の形状を前記第2保持面が実現可能なように前記第2チャックを変形させる。 In one embodiment, the second substrate holding device has a second holding mechanism that adsorbs and holds the second substrate, and a second deformation mechanism that deforms the second holding mechanism. The second holding mechanism has a second chuck having a second holding surface that holds one side of the second substrate, and a second base that is disposed on the opposite side of the second chuck from the second holding surface and to which the second chuck is attached. The second deformation mechanism deforms the second chuck so that the second holding surface can assume both a convex shape in which the center of the second holding surface protrudes toward the second substrate, and a concave shape that is recessed toward the second base.
ある実施形態では、前記第1基板保持装置および前記第2基板保持装置は、前記第1保持面および前記第2保持面の一方を前記凸形状にし、かつ、前記第1保持面および前記第2保持面の他方を前記凹形状にした状態で、前記第1基板と前記第2基板とを貼り合わせる。 In one embodiment, the first substrate holding device and the second substrate holding device bond the first substrate and the second substrate together while one of the first holding surface and the second holding surface is formed in the convex shape and the other of the first holding surface and the second holding surface is formed in the concave shape.
ある実施形態では、前記第1保持面の前記凸形状における最大曲率は、前記第1保持面の前記凹形状における最大曲率よりも大きい。 In one embodiment, the maximum curvature of the convex shape of the first holding surface is greater than the maximum curvature of the concave shape of the first holding surface.
本発明の第3局面による基板保持方法は、基板を準備する工程と、前記基板の一方面を吸着して保持する保持面が凹形状になるように、前記保持面を有するチャックを変形させて、前記チャックにより前記基板を保持する工程とを含む。前記凹形状は、前記保持面の中央が前記基板とは反対側に凹む形状を示す。 The substrate holding method according to the third aspect of the present invention includes the steps of preparing a substrate, and deforming a chuck having a holding surface that adsorbs and holds one side of the substrate so that the holding surface has a concave shape, and holding the substrate with the chuck. The concave shape refers to a shape in which the center of the holding surface is concave on the opposite side to the substrate.
本発明の第4局面による貼り合わせ方法は、第1基板を準備する工程と、前記第1基板の一方面を吸着して保持する第1保持面が凹形状になるように、前記第1保持面を有する第1チャックを変形させて、前記第1チャックにより前記第1基板を保持する工程と、第2チャックの第2保持面により前記第2基板の一方面を吸着して保持する工程と、前記第1保持面を前記凹形状にし、かつ、前記第1保持面に対向する前記第2保持面を凸形状にした状態で、前記第1基板と前記第2基板とを貼り合わせる工程とを含む。前記第1保持面の前記凹形状は、前記第1保持面の中央が前記第1基板とは反対側に凹む形状を示す。前記第2保持面の前記凸形状は、前記第2保持面の中央が前記第2基板側に突出する形状を示す。 The bonding method according to a fourth aspect of the present invention includes the steps of preparing a first substrate, deforming a first chuck having a first holding surface so that a first holding surface that adsorbs and holds one side of the first substrate is concave, and holding the first substrate with the first chuck, adsorbing and holding one side of the second substrate with a second holding surface of a second chuck, and bonding the first substrate and the second substrate together in a state in which the first holding surface is in the concave shape and the second holding surface opposing the first holding surface is in the convex shape. The concave shape of the first holding surface indicates a shape in which the center of the first holding surface is recessed toward the opposite side to the first substrate. The convex shape of the second holding surface indicates a shape in which the center of the second holding surface protrudes toward the second substrate.
本発明によれば、基板に応力がかかることを抑制することが可能な基板保持装置、貼り合わせ装置、基板保持方法および貼り合わせ方法を提供できる。 The present invention provides a substrate holding device, a bonding device, a substrate holding method, and a bonding method that can suppress the application of stress to the substrate.
以下、図面を参照して、本発明による基板保持装置および貼り合わせ装置の実施形態を説明する。なお、図中、同一または相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。本願明細書では、発明の理解を容易にするため、互いに直交するX軸、Y軸およびZ軸を記載することがある。本実施形態では、X軸およびY軸は水平方向に略平行であり、Z軸は鉛直方向に略平行である。また、便宜上、Z軸方向の一方側Z1は上方向を示し、Z軸方向の他方側Z2は下方向を示す。ただし、上方向、および下方向は、説明の便宜上定めるものであり、鉛直方向に一致する必要はない。 Below, an embodiment of a substrate holding device and a bonding device according to the present invention will be described with reference to the drawings. Note that in the drawings, the same or corresponding parts are given the same reference symbols and the description will not be repeated. In this specification, to facilitate understanding of the invention, an X-axis, a Y-axis, and a Z-axis that are perpendicular to each other may be described. In this embodiment, the X-axis and the Y-axis are approximately parallel to the horizontal direction, and the Z-axis is approximately parallel to the vertical direction. Also, for convenience, one side Z1 in the Z-axis direction indicates the upward direction, and the other side Z2 in the Z-axis direction indicates the downward direction. However, the upward and downward directions are defined for convenience of explanation, and do not need to coincide with the vertical direction.
(第1実施形態)
図1~図11を参照して、本発明の第1実施形態による基板保持装置100について説明する。図1は、第1実施形態の基板保持装置100の全体構成を概略的に示す側面図である。ただし、図1では、図面が複雑になることを抑制するために、複数の支持ピン400を図4に合わせて2つだけ描いている。
First Embodiment
A
まず、図1を参照して、基板保持装置100の概略構成について説明する。図1に示すように、基板保持装置100は、支持台SBと、保持機構110と、変形機構170と、吸引機構300と、複数の支持ピン400と、ピンアクチュエータ450とを備える。
First, the general configuration of the
支持台SBは、上下方向および水平方向に移動しないように構成されている。具体的には、支持台SBは、基板保持装置100が設置される床FLに固定されている。なお、基板保持装置100が床材(図示せず)を有し、支持台SBは床材に固定されていてもよい。
The support base SB is configured so as not to move vertically or horizontally. Specifically, the support base SB is fixed to the floor FL on which the
支持台SBは、保持機構110の重さおよび熱によって変形しにくい材料によって形成されている。支持台SBは、例えば、石材または金属フレームによって形成されている。支持台SBの外形は、例えば、略直方体形状を有する。支持台SBには、上下方向に貫通する略直方体形状の貫通孔SBaが形成されている。つまり、支持台SBは、上下方向に延びる矩形の環状に形成されている。
The support base SB is made of a material that is not easily deformed by the weight and heat of the
本実施形態では、支持台SBは、保持機構110複数の支持ピン400を支持する。支持台SBは、保持機構110を下方から支持する。支持台SBには、保持機構110の外周部がボルト等の固定具(図示せず)によって固定されている。
In this embodiment, the support base SB supports the multiple support pins 400 of the
保持機構110は、基板Wを吸着して保持する。保持機構110は、基板Wを略水平に保持する。
The
基板Wは、例えば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、電界放出ディスプレイ(Field Emission Display:FED)用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、セラミック基板、または、太陽電池用基板である。本実施形態では、基板Wは、半導体ウエハである。 The substrate W is, for example, a semiconductor wafer, a substrate for a liquid crystal display device, a substrate for a plasma display, a substrate for a field emission display (FED), a substrate for an optical disk, a substrate for a magnetic disk, a substrate for a magneto-optical disk, a substrate for a photomask, a ceramic substrate, or a substrate for a solar cell. In this embodiment, the substrate W is a semiconductor wafer.
基板Wは、平面視で、例えば、円形状または矩形形状を有する。本実施形態では、基板Wは、平面視で略円形状を有する。 The substrate W has, for example, a circular or rectangular shape in a planar view. In this embodiment, the substrate W has an approximately circular shape in a planar view.
また、本実施形態では、基板Wは、表面Waと、表面Waとは反対側に位置する裏面Wbとを有する。表面Waは、素子が形成されたデバイス形成面である。裏面Wbは、素子が形成されていない非デバイス形成面である。なお、裏面Wbは、本発明の「一方面」の一例である。 In this embodiment, the substrate W has a front surface Wa and a back surface Wb located on the opposite side to the front surface Wa. The front surface Wa is a device formation surface on which elements are formed. The back surface Wb is a non-device formation surface on which no elements are formed. The back surface Wb is an example of the "one side" of the present invention.
本実施形態では、保持機構110は、基板Wを下方から保持する。また、保持機構110は、基板Wの裏面Wbを吸着して保持する。このため、基板Wが保持機構110に保持された状態で、基板Wの裏面Wbが下面となり、基板Wの表面Waが上面となる。基板Wが保持機構110に保持されていない状態においては、言うまでもなく、基板Wを上下反転させることが可能であるが、本実施形態では、理解を容易にするために、特に説明する場合を除き、基板Wを上下反転させないこととする。つまり、本実施形態では、基板Wが保持機構110に保持されているか否かにかかわらず、基板Wの表面Waは上面であり、基板Wの裏面Wbは下面であるとする。
In this embodiment, the
変形機構170の一部は、ボルト等の固定具(図示せず)を用いて、例えば、保持機構110の下部に取り付けられている。具体的には、変形機構170は、後述するように、移動体171および駆動機構173を有する。駆動機構173は、ボルト等の固定具(図示せず)を用いて、保持機構110の下部に取り付けられている。変形機構170は、保持機構110の一部を変形させる機能を有する。なお、駆動機構173は、支持台SBに取り付けられていてもよい。変形機構170の構成については、後述する。
A part of the
吸引機構300の一部は、ボルト等の固定具(図示せず)を用いて、例えば、基板保持装置100が設置される床FLに取り付けられている。吸引機構300は、基板Wを保持機構110に吸着させるための装置であり、空気を吸引する。なお、吸引機構300の一部は、支持台SBに取り付けられていてもよい。吸引機構300の構成、および、吸引機構300による吸引方法については、後述する。
A part of the
複数の支持ピン400は、保持機構110を上下方向に貫通するように配置されているとともに、保持機構110に対して上下方向に移動可能に設けられている。複数の支持ピン400は、保持機構110に保持される前の基板Wを支持する。複数の支持ピン400は、基板Wの裏面Wbを吸着して支持する。複数の支持ピン400は、基板Wを下方から支持する。複数の支持ピン400は、搬送装置TRの搬送アームTAから基板Wを受け取る。搬送装置TRは、例えば、基板保持装置100以外の装置、または、基板カセット(図示せず)から基板Wを基板保持装置100に搬送する装置である。
The multiple support pins 400 are arranged to vertically penetrate the
また、複数の支持ピン400は、搬送装置TRから受け取った基板Wを保持機構110に渡す。複数の支持ピン400の構成については、後述する。
The multiple support pins 400 also transfer the substrate W received from the transport device TR to the
ピンアクチュエータ450は、ボルト等の固定具(図示せず)を用いて、例えば、保持機構110の下部に取り付けられている。ピンアクチュエータ450は、複数の支持ピン400を駆動する。ピンアクチュエータ450が複数の支持ピン400を駆動することによって、複数の支持ピン400は、搬送装置TRから基板Wを受け取ったり、保持機構110に基板Wを渡したりすることが可能である。なお、ピンアクチュエータ450は、支持台SBに取り付けられていてもよい。ピンアクチュエータ450の構成については、後述する。
The
次に、図2を参照して、基板保持装置100についてさらに説明する。図2は、第1実施形態の基板保持装置100を模式的に示す断面図である。
Next, the
図2に示すように、保持機構110は、ベース120と、チャック130と、支持壁140と、固定リング150と、仕切り壁160とを有する。
As shown in FIG. 2, the
ベース120は、平面視で略円形状を有する。ベース120は、例えば、プレートである。ベース120は、上面120aおよび下面120bを有する。上面120aおよび下面120bは、略水平に配置されている。
The
ベース120は、第1部材121と、第2部材122とを有する。第1部材121は、平面視で略円形状を有する。第2部材122は、平面視で環形状を有し、第1部材121の外周を囲っている。つまり、第1部材121は、ベース120のうちの中央部分を構成しており、第2部材122は、ベース120のうちの外周部分を構成している。なお、本実施形態では、ベース120が第1部材121と第2部材122とを有する例について説明するが、ベース120は、第1部材121と第2部材122とに分かれて形成されていなくてもよいし、第1部材121および第2部材122と図示しない他の部材とを有してもよい。
The
第1部材121は、例えば、セラミックまたは金属により形成されている。第1部材121は、略円板形状または略円柱形状を有する。また、第1部材121には、変形機構170の後述する移動体171が挿通される挿通孔121aが形成されている。挿通孔121aは、第1部材121を厚み方向(ここでは、上下方向)に貫通している。挿通孔121aは、第1部材121の中心に形成されている。また、第1部材121には、空気が通過する貫通孔121bが形成されている。貫通孔121bは、第1部材121を厚み方向に貫通している。貫通孔121bは、例えば、複数設けられている。また、貫通孔121bは、挿通孔121aに対して径方向外側に形成されている。
The
また、第1部材121は、シール溝121cおよびシール溝121dを有する。シール溝121cは、挿通孔121aの内周面に沿って略円環状に形成されている。シール溝121cは、第1部材121の中心軸線を中心として挿通孔121aの内周面に形成された溝である。シール溝121dは、第1部材121の外周面に沿って環状に形成されている。シール溝121dは、第1部材121の中心軸線を中心として第1部材121の外周面に形成された溝である。シール溝121cおよびシール溝121dは、例えば、切削加工によって形成されている。
The
また、第1部材121は、鍔部121eを有する。鍔部121eは、第1部材121の下部に形成されている。鍔部121eは、第1部材121の他の部分よりも径方向外側に突出する。鍔部121eの上面は、第2部材122の下面に接触しており、鍔部121eは、第2部材122を上下方向に位置決めする機能を有する。
The
第2部材122は、例えば、セラミックまたは金属により形成されている。第2部材122は、第1部材121の周囲を囲う環状に形成されている。本実施形態では、第2部材122は、略円環形状または略円筒形状を有する。また、第2部材122には、段差部122aが形成されている。段差部122aは、第2部材122の内周面に形成されている。そして、第2部材122の段差部122aと第1部材121の外周面とによって、挿入溝120cが形成されている。挿入溝120cは、ベース120の上面120aに形成されている。言い換えると、挿入溝120cは、ベース120のうちのチャック130に対向する位置に形成されている。また、挿入溝120cは、上下方向に延びている。なお、挿入溝120cは、ベース120を上下方向に貫通していてもよい。
The second member 122 is formed of, for example, ceramic or metal. The second member 122 is formed in an annular shape surrounding the periphery of the
また、第2部材122には、空気が通過する貫通孔122bが形成されている。貫通孔122bは、第2部材122を厚み方向(ここでは、上下方向)に貫通する。貫通孔122bは、例えば、複数設けられている。貫通孔122bは、挿入溝120cよりも径方向外側に位置している。
The second member 122 also has a through
また、第2部材122は、シール溝122cを有する。シール溝122cは、第2部材122の外周縁に沿って、第2部材122の上面に略円環状に形成されている。シール溝122cは、例えば、切削加工によって形成されている。
The second member 122 also has a
チャック130は、平面視で略円形状を有する。チャック130は、例えば、プレートである。チャック130は、ベース120の上方に配置されている。チャック130は、ベース120よりも小さく、チャック130の下面は、ベース120の上面120aに対向している。また、チャック130は、ベース120から所定間隔(例えば、5mm以上)をおいてベース120に対して略平行に配置されている。チャック130は、例えば、セラミック、樹脂、金属または合成ゴムにより形成されており、数mm~10mm程度撓むことが可能である。
The
チャック130は、保持面130aと、保持面130aとは反対側に位置する裏面130cとを有する。保持面130aは、基板Wの裏面Wb(ここでは、下面)を保持する。本実施形態では、保持面130aは、チャック130の上面であり、裏面130cは、チャック130の下面である。基板Wの裏面Wb(ここでは、下面)は、チャック130の保持面130a(ここでは、上面)に接触する面である。
The
図2に示すように、チャック130には、空気が通過する貫通孔130bが形成されている。貫通孔130bは、チャック130の厚み方向(ここでは、上下方向)に貫通する。貫通孔130bは、例えば、複数設けられている。貫通孔130bは、チャック130のうち基板Wが載置される領域の略全域にわたって形成されている。貫通孔130bは、後述するように、空気を吸引して基板Wを吸着するための孔である。
As shown in FIG. 2, the
支持壁140は、チャック130を支持する。本実施形態では、支持壁140とチャック130とは、単一の部材によって形成されている。なお、支持壁140は、チャック130とは別々の部材で設けられていてもよい。
The
支持壁140は、チャック130の外周端部からベース120に向かって延びている。本実施形態では、支持壁140は、チャック130の外周端部から下方向に延びている。支持壁140の下端部は、ベース120の上面120aに固定されており、支持壁140の上端部は、チャック130に接続されている。よって、チャック130は、ベース120から上方に所定距離をおいて配置されている。
The
支持壁140は、チャック130の外周端に沿った略円環状に形成されている。つまり、支持壁140は、略円環状の壁である。そして、ベース120、チャック130および支持壁140によって、空間Sが形成されている。
The
また、支持壁140は、鍔部141を有する。鍔部141は、支持壁140の下部に形成されている。鍔部141は、支持壁140の他の部分よりも径方向外側に突出する。
Furthermore, the
固定リング150は、例えば、略円環形状を有し、支持壁140の外周面に沿って配置されている。固定リング150は、鍔部141をベース120の上面120aに固定している。具体的には、固定リング150は、断面視略L字形状を有し、鍔部141に係合している。言い換えると、固定リング150の内周面には、鍔部141に係合する段差が形成されている。固定リング150は、例えば、ネジによりベース120に固定されている。つまり、固定リング150がベース120に固定されていることにより、鍔部141がベース120に固定されている。
The fixing
仕切り壁160は、チャック130からベース120に向かって延びている。具体的には、仕切り壁160は、チャック130の下面である裏面130cからベース120に向かって延びている。仕切り壁160は、略円環状に形成されている。また、仕切り壁160は、ベース120の挿入溝120cに対応する位置に形成されており、仕切り壁160の上下方向の長さは、支持壁140の上下方向の長さよりも長い。このため、仕切り壁160の先端は、挿入溝120cに挿入されている。
The
ここで、本実施形態では、チャック130の保持面130aが平面状になっている状態(図2の状態)で、仕切り壁160の一部が挿入溝120cに挿入されているとともに、挿入溝120cは、仕切り壁160が挿入溝120cの内部にさらに挿入可能な領域S120を有する。領域S120は、仕切り壁160の先端面160aと挿入溝120cの内面120dとによって規定されている。つまり、保持面130aを平面状にした状態で、挿入溝120cの奥面(図2では下面)と仕切り壁160の先端面160a(図2では下面)との間には、隙間が形成されている。従って、仕切り壁160を挿入溝120cの内部にさらに挿入することが可能である。仕切り壁160を挿入溝120cの内部にさらに挿入することによって、後述するように、保持面130aを容易に凹形状にすることができる。
Here, in this embodiment, when the holding
また、本実施形態では、仕切り壁160とチャック130とは単一の部材によって形成されている。また、本実施形態では、仕切り壁160とチャック130と支持壁140とは、単一の部材によって形成されている。なお、仕切り壁160は、チャック130とは別々の部材で設けられていてもよい。
In addition, in this embodiment, the
変形機構170は、保持機構110を変形させる。また、変形機構170は、保持面130aの中央が基板Wに向かう方向(ここでは、上方向)に突出する凸形状になるように、チャック130を変形させる。また、変形機構170は、保持面130aの中央が基板Wから遠ざかる方向(ここでは、下方向)に凹む凹形状になるように、チャック130を変形させる。つまり、変形機構170は、保持面130aが凸形状になるようにチャック130を変形させたり、保持面130aが凹形状になるようにチャック130を変形させたりする。以下、保持面130aの中央が基板Wに向かう方向(ここでは、上方向)に突出するように保持面130aが湾曲することを、保持面130aが凸形状になると記載することがある。また、保持面130aの中央が基板Wから遠ざかる方向(ここでは、下方向)に凹むように保持面130aが湾曲することを、保持面130aが凹形状になると記載することがある。
The
具体的には、変形機構170は、移動体171と、固定部材172と、駆動機構173とを有する。移動体171は、例えば、樹脂または金属により形成されている。移動体171は、例えば、棒状、柱状または軸状に形成されている。本実施形態では、移動体171は、円筒形状を有し、上下方向に延びるように配置されている。移動体171は、第1部材121の挿通孔121aに挿通されている。つまり、移動体171の下端は、第1部材121の挿通孔121aから下方に突出している。移動体171の上端は、第1部材121の挿通孔121aから上方に突出している。
Specifically, the
移動体171の上端部は、チャック130の裏面130c(図2では、下面)の中央に直接固定されていてもよいし、固定部材等を介して固定されていてもよい。本実施形態では、移動体171の上端部は、チャック130の裏面130cの中央に固定部材172を介して固定されている。具体的には、固定部材172は、移動体171とチャック130との間に配置されている。固定部材172は、接着材またはネジ等によってチャック130の裏面130cに固定されている。また、固定部材172は、接着材またはネジ等によって移動体171の上端部に固定されている。固定部材172は、例えば、金属により形成されている。また、本実施形態では、固定部材172は、移動体171とチャック130との間をシールするシール部材としても機能している。
The upper end of the moving
移動体171は、チャック130とベース120とが対向する対向方向(ここでは、上下方向)に沿って、ベース120に対して移動可能である。
The
駆動機構173は、移動体171をベース120に対して相対的に上下方向に移動させる。駆動機構173は、アクチュエータを有する。駆動機構173は、特に限定されるものではないが、例えば、ポンプまたはモータ等の駆動源と、駆動源の駆動力を移動体171に伝達するギアおよび/またはカム等の伝達部材とを有する。駆動機構173は、例えば、ベース120の下面120bに固定されている。駆動機構173が駆動することによって、移動体171がベース120に対して相対的に上下方向に移動する。これにより、チャック130が変形する。チャック130の変形については、後述する。なお、図面が複雑になることを抑制するために、特に必要な場合を除き、図3以降において駆動機構173を省略することがある。
The
また、本実施形態では、移動体171は、保持面130aに繋がる貫通孔171aを有するパイプを含む。貫通孔171aは、移動体171の延びる方向に、移動体171の内部を貫通している。貫通孔171aには、空気が通過する。貫通孔171aは、基板Wを吸引する吸引孔である。本実施形態では、固定部材172には、空気が通過する貫通孔172aが形成されている。貫通孔172aは、移動体171の貫通孔171aに繋がっている。また、本実施形態では、チャック130の1つの貫通孔130bは、固定部材172の貫通孔172aを介して移動体171の貫通孔171aに繋がっている。貫通孔171aに繋がる貫通孔130bは、チャック130の中心に形成されている。
In this embodiment, the moving
引き続き図2を参照して、保持機構110について説明する。保持機構110は、シール部材123a、シール部材123bおよびシール部材123cを有する。シール部材123a、シール部材123bおよびシール部材123cの各々は、例えば、ゴム等の弾性部材により形成されている。また、シール部材123a、シール部材123bおよびシール部材123cの各々は、例えば、Oリングである。
Continuing to refer to FIG. 2, the
シール部材123aは、シール溝121c内に配置されている。シール部材123aは、シール溝121c内に配置された状態で、移動体171の外周面に接触している。シール部材123aは、移動体171と第1部材121との間をシールしている。シール部材123bは、シール溝121d内に配置されている。シール部材123bは、シール溝121d内に配置された状態で、仕切り壁160の内周面に接触している。シール部材123bは、第1部材121と仕切り壁160との間をシールしている。シール部材123cは、シール溝122c内に配置されている。シール部材123cは、シール溝122c内に配置された状態で、支持壁140の下面に接触している。シール部材123cは、支持壁140と第2部材122との間をシールしている。吸引機構300により空間S内を減圧した際に、移動体171と第1部材121との間、第1部材121と仕切り壁160との間、および、支持壁140と第2部材122との間から、空間S内に空気が流入することを抑制できる。
Sealing member 123a is disposed in
吸引機構300は、貫通孔171a、貫通孔121bおよび貫通孔122bに接続されており、空気を吸引する。具体的には、吸引機構300は、貫通孔171a、貫通孔121bおよび貫通孔122bに接続される配管301aと、吸引装置302と、バルブ310aとを有する。吸引装置302は、ボルト等の固定具(図示せず)を用いて、例えば、基板保持装置100が設置される床FLに取り付けられている。吸引装置302は、例えば、吸引ポンプまたは排気ファンを有する。なお、基板保持装置100は、吸引装置302を有していなくてもよい。例えば、基板保持装置100の外部の吸引装置302に配管301aが接続されていてもよい。バルブ310aは、配管301aに設けられており、配管301a内を開状態または閉状態に切り替える。
The
吸引装置302が駆動し、かつ、バルブ310aが開いた状態で、貫通孔121bおよび貫通孔122bを介して空間S内の空気が吸引され、空間S内が負圧になる。このため、チャック130のうちの空間Sに繋がる貫通孔130bから空間S内に空気が流入する。また、吸引装置302が駆動し、かつ、バルブ310aが開いた状態で、貫通孔171a内の空気が吸引され、貫通孔171a内が負圧になる。このため、チャック130のうちの貫通孔171aに繋がる貫通孔130bから貫通孔171a内に空気が流入する。従って、吸引装置302が駆動し、かつ、バルブ310aが開いた状態で、基板Wをチャック130の保持面130aに近づけると、基板Wの裏面Wbがチャック130の保持面130aに吸着される。
When the
次に、図3を参照して、チャック130および仕切り壁160についてさらに説明する。図3は、第1実施形態の基板保持装置100のチャック130を模式的に示す平面図である。図2および図3に示すように、仕切り壁160は、空間Sを複数の空間に仕切っている。本実施形態では、仕切り壁160は、空間Sを2つの空間S1および空間S2に仕切っている。空間S1は、空間Sのうちの中央の円形状の空間である。空間S2は、空間Sのうちの外側に位置する円環状の空間である。なお、本実施形態では、1つの仕切り壁160によって空間Sを2つの空間S1および空間S2に仕切る例について説明するが、例えば、1つ以上の仕切り壁160によって空間Sを3つ以上の空間に仕切っていてもよい。
Next, the
また、チャック130の1つ以上の貫通孔130bは、チャック130のうちの仕切り壁160よりも径方向内側の位置に形成されている。言い換えると、1つ以上の貫通孔130bは、空間S1と外部空間とを接続している。本実施形態では、複数の貫通孔130bは、チャック130のうちの仕切り壁160よりも径方向内側の位置に形成されている。
Furthermore, one or more through
また、チャック130の1つ以上の貫通孔130bは、チャック130のうちの仕切り壁160よりも径方向外側の位置に形成されている。言い換えると、1つ以上の貫通孔130bは、空間S2と外部空間とを接続している。本実施形態では、複数の貫通孔130bは、チャック130のうちの仕切り壁160よりも径方向外側の位置に形成されている。
Furthermore, one or more through
また、本実施形態では、貫通孔130bは、貫通孔130dと、支持ピン400が挿通される複数の貫通孔130eと、支持ピン400が挿通されない複数の貫通孔130fとを含んでいる。本実施形態では、貫通孔130dは、チャック130の中心に形成されている。複数の貫通孔130eは、チャック130の周縁部に形成されている。複数の貫通孔130fは、チャック130の全域に形成されている。
In addition, in this embodiment, through
次に、図4および図5を参照して、複数の支持ピン400について説明する。図4は、図3のIV-IV線に沿った模式的な断面図であり、支持ピン400が突出位置P1に配置された状態を示す図である。図5は、図3のIV-IV線に沿った模式的な断面図であり、支持ピン400が非突出位置P2に配置された状態を示す図である。図4に示すように、複数の支持ピン400は、保持機構110に保持される前の基板Wを支持する。本実施形態では、複数の支持ピン400は、基板Wの裏面Wb(ここでは、下面)を支持する。複数の支持ピン400は、基板Wを支持し、保持機構110に基板Wを渡す。具体的には、複数の支持ピン400は、例えば、搬送装置TRから基板Wを渡されてもよい。なお、基板保持装置100は、複数の支持ピン400を有しなくてもよい。
Next, the multiple support pins 400 will be described with reference to Figures 4 and 5. Figure 4 is a schematic cross-sectional view taken along line IV-IV in Figure 3, showing a state in which the
本実施形態では、複数の支持ピン400は、上下方向に延びる複数(ここでは、4つ)の支持ピン400を含む。支持ピン400は、平面視で等角度間隔に配置されている。支持ピン400は、基板Wの裏面Wb(ここでは、下面)を支持する。なお、支持ピン400は、空気が通過する貫通孔(図示せず)を有し、複数の支持ピン400は、基板Wを吸引してもよい。本実施形態では、支持ピン400は、貫通孔(図示せず)を有しない。 In this embodiment, the multiple support pins 400 include multiple (here, four) support pins 400 extending in the vertical direction. The support pins 400 are arranged at equal angular intervals in a plan view. The support pins 400 support the back surface Wb (here, the bottom surface) of the substrate W. Note that the support pins 400 have through holes (not shown) through which air passes, and the multiple support pins 400 may suck the substrate W. In this embodiment, the support pins 400 do not have through holes (not shown).
本実施形態では、1つ以上(ここでは、4つ)の貫通孔130eは、貫通孔122bの上方に位置している。支持ピン400は、貫通孔122bと貫通孔130eとに挿通されている。
In this embodiment, one or more (four in this example) through
支持ピン400は、例えば、保持面130aから上方に突出する突出位置P1(図4参照)と、保持面130aから上方に突出しない非突出位置P2(図5参照)との間で移動可能である。本実施形態では、複数(ここでは、4つ)の支持ピン400は、連結部材(図示せず)により互いに連結されている。このため、複数(ここでは、4つ)の支持ピン400が一体となって上下方向に移動する。
The
具体的には、基板保持装置100は、上述したように、支持ピン400を上下方向に移動させるピンアクチュエータ450を有する。ピンアクチュエータ450は、例えば、ベース120の下面120bに固定されている。ピンアクチュエータ450は、特に限定されるものではないが、例えば、ポンプまたはモータ等の駆動源と、駆動源の駆動力を支持ピン400の下部に伝達するギアおよび/またはカム等の伝達部材とを有する。ピンアクチュエータ450が駆動することによって、支持ピン400がベース120に対して上下方向に移動する。例えば、ピンアクチュエータ450が支持ピン400を突出位置P1に移動させることにより、支持ピン400は、保持面130aから突出し、搬送装置TRから基板Wを受けとることが可能となる。つまり、支持ピン400は、突出位置P1で基板Wを受け取る。支持ピン400は、搬送装置TRから基板Wを受け取る場合、保持面130aから例えば10mm以上突出した状態で、基板Wを受け取る。このとき、全ての支持ピン400の先端の高さ位置は、略一定である。また、例えば、ピンアクチュエータ450が支持ピン400を突出位置P1から非突出位置P2に移動させることにより、支持ピン400は、保持面130aから突出しなくなる。これにより、基板Wが保持面130aの上方の位置から下方向に移動されるため、支持ピン400から保持面130aに基板Wが渡される。
Specifically, as described above, the
次に、図6および図7を参照して、チャック130の保持面130aの変形について説明する。図6は、第1実施形態の基板保持装置100のチャック130の保持面130aが凸形状になっている状態を模式的に示す断面図である。図7は、第1実施形態の基板保持装置100のチャック130の保持面130aが凹形状になっている状態を模式的に示す断面図である。
Next, the deformation of the holding
図6および図7に示すように、本実施形態では、チャック130は、保持面130aが凸形状になるように変形可能であるとともに、保持面130aが凹形状になるように変形可能である。保持面130aが凸形状になるとは、図6に示すように、保持面130aの中央が基板Wに向かう方向(ここでは、上方向)に突出するように、保持面130aが湾曲することを意味する。つまり、保持面130aの凸形状は、保持面130aの中央が基板Wに向かう方向に突出する形状を示す。保持面130aが凹形状になるとは、図7に示すように、保持面130aの中央が基板Wから遠ざかる方向(ここでは、下方向)に凹むように、保持面130aが湾曲することを意味する。つまり、保持面130aの凹形状は、保持面130aの中央が基板Wから遠ざかる方向に凹む形状を示す。
6 and 7, in this embodiment, the
例えば、駆動機構173が移動体171をベース120に対して相対的に上方向に移動させると、移動体171の上端部が固定部材172によりチャック130の中央に固定されているため、移動体171がベース120に対して上方向に移動することに伴って、チャック130の中央部がベース120に対して上方向に押圧される。このため、チャック130の外周縁部が固定リング150により固定されている状況で、チャック130の中央部が上方向に押圧される。よって、チャック130は撓むことが可能であるため、チャック130が上方向に凸形状になるように変形する。このため、保持面130aが凸形状になる(図6参照)。
For example, when the
また、例えば、駆動機構173が移動体171をベース120に対して相対的に下方向に移動させると、移動体171の上端部が固定部材172によりチャック130の中央に固定されているため、移動体171がベース120に対して下方向に移動することに伴って、チャック130の中央部がベース120に対して下方向に引っ張られる。このため、チャック130の外周縁部が固定リング150により固定されている状況で、チャック130の中央部が下方向に引っ張られる。よって、チャック130は撓むこと可能であるため、チャック130が下方向に凹形状になるように変形する。このため、保持面130aが凹形状になる(図7参照)。
Also, for example, when the
次に、図8を参照して、基板保持装置100についてさらに説明する。図8は、第1実施形態の基板保持装置100の構成を示すブロック図である。
Next, the
本実施形態では、基板保持装置100は、制御装置190を有する。制御装置190は、基板保持装置100を制御する。制御装置190は、変形機構170を制御する。本実施形態では、制御装置190は、変形機構170、吸引機構300、ピンアクチュエータ450、および、後述する反り検出装置500を制御する。
In this embodiment, the
制御装置190は、制御部191および記憶部193を含む。制御部191は、プロセッサを有する。制御部191は、例えば、中央処理演算機(Central Processing Unit:CPU)を有する。または、制御部191は、汎用演算機を有していてもよい。
The
記憶部193は、データおよびコンピュータプログラムを記憶する。データは、例えば、基板Wを保持するための処理内容および処理手順を規定する。
The
記憶部193は、主記憶装置と、補助記憶装置とを含む。主記憶装置は、例えば、半導体メモリである。補助記憶装置は、例えば、半導体メモリおよび/またはハードディスクドライブである。記憶部193は、リムーバブルメディアを含んでいてもよい。制御部191は、記憶部193の記憶しているコンピュータプログラムを実行して、基板保持動作を実行する。
The
制御部191は、基板Wの反り情報を取得する。反り情報は、基板Wの少なくとも反り方向を示す。反り情報は、基板Wが基板凹形状であるか、基板凸形状であるか、基板平面形状であるかを示す。具体的には、基板凹形状は、基板Wの表面Waが裏面Wb側(ここでは、下方向)に凹み、且つ、裏面Wbが表面Waとは反対側(ここでは、下方向)に突出する形状を示す。つまり、本実施形態では、基板凹形状は、基板Wの表面Wa(ここでは、上面)の中央が下方向に凹む形状を示す。また、基板凸形状は、基板Wの表面Waが裏面Wbとは反対側(ここでは、上方向)に突出し、且つ、裏面Wbが表面Wa側(ここでは、上方向)に凹む形状を示す。つまり、本実施形態では、基板凸形状は、基板Wの表面Waの中央が上方向に突出する形状を示す。基板平面形状は、基板Wの表面Waおよび裏面Wbの両方が平面状になっている形状を示す。また、本実施形態では、反り情報は、基板Wの反り方向に加え、基板Wの反り量を示す。
The
基板Wの反り情報は、例えば、基板Wの反りを検出する反り検出装置から制御装置190に送信されてもよい。そして、例えば、記憶部193は反り情報を記憶し、制御部191は記憶部193から反り情報を取得してもよい。基板保持装置100は、反り検出装置を備えてもよい。また、反り検出装置は、基板保持装置100とは別に設けられていてもよい。なお、本実施形態では、基板保持装置100は、反り検出装置500を備える。反り検出装置500は、基板Wに対して接触する接触式の検出装置であってもよいし、基板Wに対して接触しない非接触式の検出装置であってもよい。本実施形態では、反り検出装置500は、例えば、レーザ光出射部と受光部とを有する非接触式の検出装置である。
The warpage information of the substrate W may be transmitted to the
反り検出装置500は、支持ピン400により支持されている基板Wの反りを検出してもよいし、搬送装置TRにより支持されている基板Wの反りを検出してもよい。本実施形態では、反り検出装置500は、支持ピン400により支持されている基板Wの反りを検出する。反り検出装置500は、検出した反りに関する反り情報を制御装置190に送信し、制御装置190は、反り情報を記憶部193に記憶する。
The
また、制御部191は、反り情報に基づいて保持面130aが例えば凸形状または凹形状になるように変形機構170によりチャック130を変形させ、保持機構110により基板Wを保持させる。
The
具体的には、制御部191は、基板Wが基板凹形状(表面Waが凹形状)であることを反り情報が示す場合、保持面130aが凹形状になるように変形機構170によりチャック130を変形させる。そして、制御部191は、保持面130aを凹形状にした状態で、保持機構110により基板Wの裏面Wb(ここでは、下面)を保持させる。なお、制御部191は、変形機構170の力を検出したり移動体171の移動量を検出したりする検出部(図示せず)からの検出結果に基づいて、変形機構170を制御してもよい。
Specifically, when the warpage information indicates that the substrate W has a concave substrate shape (the front surface Wa is concave), the
また、制御部191は、基板Wの裏面Wb(ここでは、下面)の中央にチャック130の上面である保持面130aの中央を点接触させる。具体的には、制御部191は、保持面130aを凸形状または平面状にした状態で、保持面130aを基板Wの裏面Wbに接触させる。または、制御部191は、保持面130aを凹形状で、且つ、保持面130aの曲率を基板Wの曲率よりも小さくした状態で、保持面130aを基板Wの裏面Wbに接触させる。
The
その後、制御部191は、保持面130aが基板Wの裏面Wbに密着するように、変形機構170によりチャック130を変形させる。これにより、基板Wの裏面Wbの全面が保持面130aに密着する。このため、保持面130aにより基板Wの裏面Wbが保持される。なお、曲率とは、曲面の曲がりの度合いを示す値である。曲率が大きくなると、曲率半径は小さくなる。
Then, the
次に、図9~図11を参照して、本実施形態の基板保持装置100による基板保持方法について説明する。図9は、第1実施形態の基板保持装置100による基板保持方法を示すフローチャートである。図10は、表面Waが凸形状になっている基板Wを基板保持装置100によって保持する方法を説明するための模式的な断面図である。図11は、表面Waが凹形状になっている基板Wを基板保持装置100によって保持する方法を説明するための模式的な断面図である。なお、図10および図11では、図面簡略化のため、支持ピン400を省略している。本実施形態では、基板保持装置100による基板保持方法は、ステップS11~ステップS14を含む。なお、ステップS11は、本発明の「基板を準備する工程」の一例である。ステップS14は、本発明の「基板を保持する工程」の一例である。
Next, a substrate holding method using the
図9に示すように、ステップS11において、基板Wを準備する。具体的には、制御部191が搬送装置TRを制御して基板Wを準備してもよいし、基板保持装置100以外の搬送装置等(図示せず)が基板Wを準備してもよい。
As shown in FIG. 9, in step S11, the substrate W is prepared. Specifically, the
次に、ステップS12において、制御部191は、反り検出装置500により基板Wの反りを検出する。具体的には、搬送装置TRにより基板Wが保持面130aの上方に配置されている状態で、制御部191は、ピンアクチュエータ450により、複数の支持ピン400を保持面130aから上方に突出させる。これにより、複数の支持ピン400が基板Wの裏面Wb(ここでは、下面)に接触して基板Wを持ち上げ、搬送装置TRから支持ピン400に基板Wが移動する。そして、制御部191は、支持ピン400に支持されている基板Wの反りを、反り検出装置500により検出する。反り検出装置500の検出結果である反り情報は、記憶部193に記憶される。
Next, in step S12, the
次に、ステップS13において、制御部191は、反り情報を取得する。具体的には、制御部191は、記憶部193から反り情報を取得する。
Next, in step S13, the
次に、ステップS14において、制御部191は、変形機構170によりチャック130を変形させる。具体的には、制御部191は、反り情報に基づいて保持面130aが凸形状または凹形状になるように変形機構170によりチャック130を変形させる。より具体的には、制御部191は、変形機構170を駆動することにより、移動体171をベース120に対して相対的に上下方向に移動させることによって、チャック130を変形させる。なお、制御部191は、反り情報に基づいて、保持面130aが平面状になるように変形機構170によりチャック130を変形させてもよい。また、ステップS14では、制御部191によって吸引機構300が駆動される。
Next, in step S14, the
例えば、図10に示すように、基板Wが基板凸形状(基板Wの表面Waが凸形状)であることを反り情報が示す場合(図10の上段参照)、制御部191は、保持面130aが凸形状になるように変形機構170によりチャック130を変形させる。つまり、制御部191は、移動体171をベース120に対して相対的に上方向に移動させる。このとき、制御部191は、保持面130aの曲率が基板Wの曲率よりも大きくなるように、チャック130を変形させる。
For example, as shown in FIG. 10, when the warpage information indicates that the substrate W has a convex shape (the surface Wa of the substrate W has a convex shape) (see the upper part of FIG. 10), the
そして、制御部191は、ピンアクチュエータ450により支持ピン400をベース120に対して相対的に下方向に移動させ、基板Wを保持面130aに接触させる(図10の中段参照)。これにより、基板Wの裏面Wb(ここでは、下面)の中央にチャック130の上面である保持面130aの中央が点接触する。このため、チャック130の中心に位置する貫通孔130bによって、基板Wの中央が吸着される。このとき、保持面130aの曲率が基板Wの曲率よりも大きいため、支持ピン400は、突出位置P1に位置している。
Then, the
その後、制御部191は、保持面130aの曲率を、基板Wの曲率よりも小さく、または、基板Wの曲率と同じにする(図10の下段参照)。具体的には、制御部191は、駆動機構173により移動体171をベース120に対して相対的に下方向に移動させるとともに、ピンアクチュエータ450により支持ピン400をベース120に対して相対的に下方向に移動させて非突出位置P2に位置させる。これにより、保持面130aの曲率が基板Wの曲率と同じになると、基板Wの裏面Wbの全面が保持面130aに吸着される。このとき、基板Wの中央から径方向外側に向かって、基板Wの裏面Wb(ここでは、下面)が徐々に保持面130aに接触する。具体的には、チャック130の中央の貫通孔130dが基板Wを吸着した後、貫通孔130dよりも径方向外側の貫通孔130eおよび貫通孔130fが基板Wを吸着し、その後、チャック130の外周部の貫通孔130fが基板Wを吸着する。このため、基板Wの裏面Wbと保持面130aとの間に空気が入り込むことを抑制できる。
After that, the
そして、制御部191は、移動体171および支持ピン400の下方向への移動を停止する。このようにして、基板Wが基板保持装置100によって保持される。
Then, the
また、例えば、図11に示すように、基板Wが基板凹形状(基板Wの表面Waが凹形状)であることを反り情報が示す場合(図11の上段参照)、制御部191は、保持面130aが凸形状になるように変形機構170によりチャック130を変形させる。つまり、制御部191は、駆動機構173により移動体171をベース120に対して相対的に上方向に移動させる。また、基板Wが基板凹形状であることを反り情報が示す場合、制御部191は、保持面130aが平面状になるように変形機構170によりチャック130を変形させてもよい。また、基板Wが基板凹形状であることを反り情報が示す場合、制御部191は、保持面130aが凹形状になるように変形機構170によりチャック130を変形させてもよい。ただし、保持面130aが凹形状になるようにチャック130を変形させる場合、制御部191は、保持面130aの曲率が基板Wの曲率よりも小さくなるように、チャック130を変形させる。
11, for example, when the warpage information indicates that the substrate W has a concave substrate shape (the surface Wa of the substrate W has a concave substrate shape) (see the upper part of FIG. 11), the
そして、制御部191は、ピンアクチュエータ450により支持ピン400をベース120に対して相対的に下方向に移動させ、基板Wを保持面130aに接触させる(図11の中段参照)。これにより、基板Wの裏面Wb(ここでは、下面)の中央にチャック130の上面である保持面130aの中央が点接触する。このため、チャック130の中心に位置する貫通孔130bによって、基板Wの中央が吸着される。このとき、支持ピン400は、突出位置P1に位置している。
Then, the
その後、制御部191は、保持面130aを凹形状で、且つ、保持面130aの曲率を基板Wの曲率よりも大きく、または、基板Wの曲率と同じにする(図11の下段参照)。具体的には、制御部191は、駆動機構173により移動体171をベース120に対して相対的に下方向に移動させるとともに、ピンアクチュエータ450により支持ピン400をベース120に対して相対的に下方向に移動させて非突出位置P2に位置させる。これにより、保持面130aの曲率が基板Wの曲率と同じになると、基板Wの裏面Wbの全面が保持面130aに吸着される。このとき、基板Wの中央から径方向外側に向かって、基板Wの裏面Wb(ここでは、下面)が徐々に保持面130aに接触する。具体的には、チャック130の中央の貫通孔130dが基板Wを吸着した後、貫通孔130dよりも径方向外側の貫通孔130eおよび貫通孔130fが基板Wを吸着し、その後、チャック130の外周部の貫通孔130fが基板Wを吸着する。このため、基板Wの裏面Wbと保持面130aとの間に空気が入り込むことを抑制できる。
After that, the
そして、制御部191は、移動体171および支持ピン400の下方向への移動を停止する。このようにして、基板Wが基板保持装置100によって保持される。
Then, the
なお、基板Wが基板平面形状(基板Wの表面Waが平面状)であることを反り情報が示す場合は、制御部191は、基板Wが基板凸形状(基板Wの表面Waが凸形状)であることを反り情報が示す場合(図10参照)と同様に、処理を実行する。
Note that when the warpage information indicates that the substrate W has a planar substrate shape (the surface Wa of the substrate W is planar), the
以上、図1~図11を参照して説明したように、本実施形態では、変形機構170は、保持面130aが凸形状になるようにチャック130を変形させるとともに、保持面130aが凹形状になるようにチャック130を変形させる。従って、基板Wの反りに応じて保持面130aが凸形状または凹形状になるように、チャック130を変形させることができる。よって、基板Wにかかる応力が大きくなることを抑制できる。また、本実施形態のように素子が形成された基板Wを用いる場合、基板Wにかかる応力が大きくなることを抑制することによって、素子の特性に悪影響を及ぼすことを抑制できる。よって、素子が形成された基板Wを用いる場合に、本発明を適用することは、特に有効である。
As described above with reference to Figures 1 to 11, in this embodiment, the
また、上記のように、制御部191は、少なくとも反り方向を示す反り情報に基づいて、保持面130aが凸形状または凹形状になるように変形機構170によりチャック130を変形させ、保持機構110により基板Wを保持させる。従って、基板Wにかかる応力が大きくなることを、容易に抑制できる。
Furthermore, as described above, the
また、上記のように、基板Wが基板凹形状(表面Waが凹形状)であることを反り情報が示す場合、制御部191は、保持面130aが凹形状になるように変形機構170によりチャック130を変形させ、保持機構110により基板Wを保持させる。従って、基板Wが基板凹形状になっている場合に、基板Wにかかる応力が大きくなることを容易に抑制できる。
Furthermore, as described above, when the warpage information indicates that the substrate W has a concave substrate shape (the surface Wa has a concave substrate shape), the
また、上記のように、基板Wが基板凹形状(表面Waが凹形状)であることを反り情報が示す場合において、制御部191は、基板Wの裏面Wb(ここでは、下面)の中央にチャック130の上面である保持面130aの中央を点接触させた後、変形機構170により保持面130aの曲率を基板Wの曲率よりも大きくする。従って、基板Wの中央から径方向外側に向かって、基板Wの裏面Wbが徐々に保持面130aに接触する。よって、基板Wの裏面Wbと保持面130aとの間に空気が入り込むことを抑制できる。このため、基板Wの裏面Wbの全面を容易に保持面130aに密着させることができる。言い換えると、基板Wの裏面Wbと保持面130aとの間にボイドが生じることを抑制できる。
Also, as described above, when the warpage information indicates that the substrate W has a concave shape (the surface Wa is concave), the
また、上記のように、変形機構170は、チャック130の中央に固定された移動体171を有し、移動体171がチャック130とベース120とが対向する対向方向に沿って、ベース120に対して移動する。これにより、保持面130aが凸形状または凹形状になるように、チャック130を容易に変形させることができる。
As described above, the
また、上記のように、移動体171は、保持面130aに繋がる貫通孔171aを有するパイプを含み、貫通孔171aは、基板Wの裏面Wb(ここでは、下面)を吸引する吸引孔である。従って、移動体171をチャック130の中央に固定しながら、基板Wの中央を容易に吸着できる。
As described above, the
また、上記のように、保持面130aを平面状にした状態で、仕切り壁160の一部は、挿入溝120cに挿入されており、挿入溝120cは、仕切り壁160が挿入溝120cの内部にさらに挿入可能な領域S120を有する。従って、仕切り壁160を挿入溝120cの内部にさらに挿入することによって、保持面130aを容易に凹形状にすることができる。
Furthermore, as described above, with the holding
(第2実施形態)
図12~図23を参照して、本発明の第2実施形態による貼り合わせ装置1について説明する。図12は、第2実施形態による貼り合わせ装置1を模式的に示す側面図である。ただし、図12では、図面が複雑になることを抑制するために、基板保持装置100の支持ピン400を上記第1実施形態の図1と同様に2つだけ描いているとともに、第2基板保持装置200の第2支持ピン410を図14に合わせて2つだけ描いている。
Second Embodiment
A
図12に示すように、第2実施形態による貼り合わせ装置1は、基板保持装置100(以下、第1基板保持装置100と記載する)と、第1基板保持装置100に対向して配置される第2基板保持装置200とを備える。なお、第2実施形態では、理解を容易にするために、第1実施形態の基板保持装置100を第1基板保持装置100として説明する。
As shown in FIG. 12, the
また、以下の説明では、理解を容易にするために、第1実施形態の基板W、保持機構110、ベース120、チャック130、保持面130a、変形機構170、移動体171および支持ピン400をそれぞれ、第1基板W1、第1保持機構110、第1ベース120、第1チャック130、第1保持面130a、第1変形機構170、第1移動体171および第1支持ピン400と記載する。
Furthermore, in the following description, for ease of understanding, the substrate W, holding
本実施形態では、第1基板保持装置100は、吸引機構300および制御装置190を備えず、貼り合わせ装置1が吸引機構300および制御装置190を備える。なお、第1基板保持装置100のその他の構成は、第1実施形態の基板保持装置100の構成と同様である。
In this embodiment, the first
貼り合わせ装置1は、第1基板保持装置100が保持する第1基板W1と第2基板保持装置200が保持する第2基板W2とを貼り合わせる。貼り合わせ装置1は、支持フレームSFと、第1基板保持装置100と、第2基板保持装置200と、第1移動機構610と、第2移動機構620とを備える。
The
支持フレームSFは、貼り合わせ装置1が設置される床FLに固定されている。支持フレームSFは、例えば、金属製である。支持フレームSFは、例えば、上下方向に延びる複数の第1フレームSF1と、水平方向に延びる複数の第2フレームSF2とを有する。本実施形態では、第1フレームSF1は、4つ設けられており、第2フレームSF2は、4つ設けられている。4つの第1フレームSF1は、X方向に互いに所定間隔をおいて配置される2つの第1フレームSF1からなる第1フレームSF1セット(図示しない)を2組有している。これら2組の第1フレームSF1セットは、X方向について互いに重なり、Y方向に互いに所定間隔をおいて配置されている。つまり、4つの第1フレームSF1は、平面視において、矩形の4つの角に相当する位置に配置されている。各第1フレームSF1の下端部は、床FLに固定されている。4つの第2フレームSF2は、X方向に隣接する第1フレームSF1の上端部同士を接続する2つの第2フレームSF2と、Y方向に隣接する第1フレームSF1の上端部同士を接続する2つの第2フレームSF2とを有する。つまり、4つの第2フレームSF2は、平面視において、矩形の4つの辺に相当する位置に配置されている。なお、支持フレームSFは、貼り合わせ装置1が設置される室内の壁または天井に固定されていてもよい。
The support frame SF is fixed to the floor FL on which the
また、支持フレームSFは、第2基板保持装置200を支持する。本実施形態では、支持フレームSFは、第2基板保持装置200を水平方向に案内する水平レールSF3と、第2基板保持装置200を上下方向に案内する鉛直レールSF4とを有する。水平レールSF3および鉛直レールSF4は、例えば、2つずつ設けられている。水平レールSF3は、例えば、X方向に延びる。2つの水平レールSF3は、X方向に延びる2つの第2フレームSF2にそれぞれ固定されている。2つの鉛直レールSF4は、2つの水平レールSF3にそれぞれ取り付けられている。鉛直レールSF4は、水平レールSF3に沿ってX方向に移動可能に構成されている。
The support frame SF also supports the second
本実施形態では、第2基板保持装置200は、第1基板保持装置100に対して相対的に移動可能に構成されている。具体的には、第2基板保持装置200は、第2支持台SB2を備える。第2支持台SB2は、鉛直レールSF4に支持されており、鉛直レールSF4と共に水平レールSF3に沿って水平方向に移動する。また、第2支持台SB2は、鉛直レールSF4に沿って上下方向に移動する。
In this embodiment, the second
本実施形態では、第2基板保持装置200は、第1基板保持装置100の上方に配置されている。第2基板保持装置200は、第1基板保持装置100を上下方向に反転したように設けられている。なお、第1基板保持装置100および第2基板保持装置200が上下方向に反転して配置されていてもよい。第2基板保持装置200の構成については、後述する。
In this embodiment, the second
第1移動機構610は、例えば、水平レールSF3に固定されている。なお、第1移動機構610は、第2フレームSF2に固定されていてもよい。第1移動機構610は、第2基板保持装置200を水平方向に移動させる。本実施形態では、第1移動機構610は、鉛直レールSF4と共に第2基板保持装置200を水平方向に移動させる。第1移動機構610は、アクチュエータを有する。第1移動機構610は、特に限定されるものではないが、例えば、ポンプまたはモータ等の駆動源と、駆動源の駆動力を鉛直レールSF4または第2支持台SB2に伝達するギア等の伝達部材とを有する。なお、第1移動機構610は、第1基板保持装置100を移動させてもよいし、第1基板保持装置100および第2基板保持装置200の両方を移動させてもよい。
The
第2移動機構620は、例えば、鉛直レールSF4に固定されている。第2移動機構620は、第2基板保持装置200を上下方向に移動させる。第2移動機構620は、アクチュエータを有する。第2移動機構620は、特に限定されるものではないが、例えば、ポンプまたはモータ等の駆動源と、駆動源の駆動力を第2支持台SB2に伝達するギア等の伝達部材とを有する。なお、第2移動機構620は、第1基板保持装置100を移動させてもよいし、第1基板保持装置100および第2基板保持装置200の両方を移動させてもよい。
The
引き続き図12を参照して、第2基板保持装置200について説明する。第2基板保持装置200は、第2支持台SB2に加え、第2保持機構210と、第2変形機構270と、複数の第2支持ピン410と、第2ピンアクチュエータ460とを備える。
Continuing to refer to FIG. 12, the second
第2支持台SB2は、上述したように、上下方向および水平方向に移動するように構成されている。また、第2支持台SB2は、第2保持機構210の重さおよび熱によって変形しにくい材料によって形成されている。第2支持台SB2は、例えば、石材または金属フレームによって形成されている。第2支持台SB2の外形は、例えば、略直方体形状を有する。第2支持台SB2には、上下方向に貫通する略直方体形状の貫通孔SBaが形成されている。つまり、第2支持台SB2は、上下方向に延びる矩形の環状に形成されている。
As described above, the second support stand SB2 is configured to move in the vertical and horizontal directions. Furthermore, the second support stand SB2 is formed from a material that is not easily deformed by the weight and heat of the
本実施形態では、第2支持台SB2は、第2保持機構210複数の第2支持ピン410を支持する。第2支持台SB2は、第2保持機構210を上方から支持する。第2支持台SB2には、第2保持機構210の外周部がボルト等の固定具(図示せず)によって固定されている。
In this embodiment, the second support base SB2 supports the
第2保持機構210は、第2基板W2を吸着して保持する。第2保持機構210は、第2基板W2を略水平に保持する。
The
本実施形態では、第2保持機構210は、第2基板W2を上方から保持する。また、第2保持機構210は、第2基板W2の裏面Wbを吸着して保持する。このため、第2基板W2が第2保持機構210に保持された状態で、第2基板W2の裏面Wbが上面となり、第2基板W2の表面Waが下面となる。第2基板W2が第2保持機構210に保持されていない状態においては、言うまでもなく、第2基板W2を上下反転させることが可能であるが、本実施形態では、理解を容易にするために、特に説明する場合を除き、第2基板W2を上下反転させないこととする。つまり、本実施形態では、第2基板W2が第2保持機構210に保持されているか否かにかかわらず、第2基板W2の表面Waは下面であり、第2基板W2の裏面Wbは上面であるとする。
In this embodiment, the
第2変形機構270の一部は、ボルト等の固定具(図示せず)を用いて、例えば、第2保持機構210の上部に取り付けられている。具体的には、第2変形機構270は、後述するように、第2移動体271および駆動機構273を有する。駆動機構273は、ボルト等の固定具(図示せず)を用いて、第2保持機構210の上部に取り付けられている。第2変形機構270は、第2保持機構210の一部を変形させる機能を有する。なお、駆動機構273は、第2支持台SB2に取り付けられていてもよい。第2変形機構270の構成については、後述する。
A portion of the
吸引機構300の一部は、ボルト等の固定具(図示せず)を用いて、例えば、支持フレームSFの第1フレームSF1に取り付けられている。吸引機構300は、第1基板W1および第2基板W2を第1保持機構110および第2保持機構210にそれぞれ吸着させるための装置であり、空気を吸引する。なお、吸引機構300の一部は、第1支持台SB1または第2支持台SB2に取り付けられていてもよいし、支持フレームSFの第2フレームSF2に取り付けられていてもよいし、貼り合わせ装置1が設置される床FLに載置されていてもよい。吸引機構300の構成、および、吸引機構300による吸引方法については、後述する。
A part of the
複数の第2支持ピン410は、第2保持機構210を上下方向に貫通するように配置されているとともに、第2保持機構210に対して上下方向に移動可能に設けられている。複数の第2支持ピン410は、第2保持機構210に保持される前の第2基板W2を支持する。複数の第2支持ピン410は、第2基板W2の裏面Wbを吸着して支持する。複数の第2支持ピン410は、第2基板W2を上方から支持する。複数の第2支持ピン410は、搬送装置TRの搬送アームTAから第2基板W2を受け取る。
The multiple second support pins 410 are arranged to penetrate the
また、複数の第2支持ピン410は、搬送装置TRから受け取った第2基板W2を第2保持機構210に渡す。複数の第2支持ピン410の構成については、後述する。
The second support pins 410 also transfer the second substrate W2 received from the transport device TR to the
第2ピンアクチュエータ460は、ボルト等の固定具(図示せず)を用いて、例えば、第2保持機構210の上部に取り付けられている。第2ピンアクチュエータ460を駆動させることで、複数の第2支持ピン410を上下移動させる。第2ピンアクチュエータ460を駆動させることで複数の第2支持ピン410を上下移動させ、複数の第2支持ピン410が、搬送装置TRから第2基板W2を受け取ったり、第2保持機構210に第2基板W2を渡したりすることが可能である。なお、第2ピンアクチュエータ460は、第2支持台SB2に取り付けられていてもよい。第2ピンアクチュエータ460の構成については、後述する。
The
次に、図13を参照して、第1基板保持装置100および第2基板保持装置200についてさらに説明する。図13は、第2実施形態の貼り合わせ装置1の第1基板保持装置100および第2基板保持装置200を模式的に示す断面図である。図13に示すように、第2基板保持装置200は、第1基板保持装置100と同様に構成されている。なお、第2基板保持装置200は、第1基板保持装置100を上下方向に反転したように設けられている。以下、具体的に説明する。
Next, the first
第2保持機構210は、第2基板W2を吸着して保持する。第2保持機構210は、第2基板W2を略水平に保持する。第2基板W2は、第1基板W1と同様に構成されている。ただし、第2基板W2は、表面Waが下方向を向き、裏面Wbが上方向を向いた状態で、第2基板保持装置200によって保持される。
The
第2保持機構210は、第2ベース220と、第2チャック230と、支持壁140と、固定リング150と、仕切り壁160とを有する。第2ベース220は、平面視で略円形状を有する。第2ベース220は、例えば、プレートである。第2ベース220は、下面220aおよび上面220bを有する。また、第2ベース220は、第1ベース120と同様、第1部材121と、第2部材122とを有する。下面220aおよび上面220bは、略水平に配置されている。
The
第2チャック230は、平面視で略円形状を有する。第2チャック230は、例えば、プレートである。第2チャック230は、第2ベース220の下方に配置されている。第2チャック230は、第2ベース220よりも小さく、第2チャック230の上面は、第2ベース220の下面220aに対向している。また、第2チャック230は、第2ベース220から所定間隔(例えば、5mm以上)をおいて第2ベース220に対して略平行に配置されている。第2チャック230は、例えば、セラミック、樹脂、金属または合成ゴムにより形成されており、数mm~10mm程度撓むことが可能である。
The
第2チャック230は、第2保持面230aと、第2保持面230aとは反対側に位置する裏面230cとを有する。第2保持面230aは、第2基板W2の裏面Wb(ここでは、上面)を保持する。本実施形態では、第2保持面230aは、第2チャック230の下面であり、裏面230cは、第2チャック230の上面である。第2基板W2の裏面Wb(ここでは、上面)は、第2チャック230に接触する面である。
The
第2変形機構270は、第2保持機構210を変形させる。また、本実施形態では、第2変形機構270は、第2保持面230aの中央が第2基板W2に向かう方向(ここでは、下方向)に突出する凸形状になるように、第2チャック230を変形させる。また、第2変形機構270は、第2保持面230aの中央が第2基板W2から遠ざかる方向(ここでは、上方向)に凹む凹形状になるように、第2チャック230を変形させる。つまり、第2変形機構270は、第2保持面230aが凸形状になるように第2チャック230を変形させたり、第2保持面230aが凹形状になるように第2チャック230を変形させたりする。以下、第2保持面230aの中央が第2基板W2に向かう方向(ここでは、下方向)に突出するように第2保持面230aが湾曲することを、第2保持面230aが凸形状になると記載することがある。また、第2保持面230aの中央が第2基板W2から遠ざかる方向(ここでは、上方向)に凹むように第2保持面230aが湾曲することを、第2保持面230aが凹形状になると記載することがある。本実施形態では、第2変形機構270は、第2チャック230の中央に固定されている第2移動体271を有する。第2移動体271は、貫通孔171aを有するパイプを含む。
The
本実施形態では、第2変形機構270は、第2移動体271を第2ベース220に対して相対的に上下方向に移動させる駆動機構273を有する。なお、図面が複雑になることを抑制するために、特に必要な場合を除き、図14以降において駆動機構273を省略することがある。駆動機構273は、アクチュエータを有する。駆動機構273は、特に限定されるものではないが、例えば、ポンプおよびモータ等の駆動源と、駆動源の駆動力を第2移動体271に伝達するギアおよび/またはカム等の伝達部材とを有する。駆動機構273は、例えば、第2ベース220の上面220bに固定されている。駆動機構273が駆動することによって、第2移動体271が第2ベース220に対して相対的に上下方向に移動する。これにより、第2チャック230が変形する。
In this embodiment, the
第2変形機構270の駆動機構273は、第1変形機構170の駆動機構173と同様に構成されている。具体的には、例えば、駆動機構273が第2移動体271を第2ベース220に対して相対的に下方向に移動させると、第2移動体271の下端部が固定部材172により第2チャック230の中央に固定されているため、第2移動体271が第2ベース220に対して下方向に移動することに伴って、第2チャック230の中央部が第2ベース220に対して下方向に押圧される。このため、第2チャック230の外周縁部が固定リング150により固定されている状況で、第2チャック230の中央部が下方向に押圧される。よって、第2チャック230は撓むことが可能であるため、第2チャック230が下方向に凸形状になるように変形する。このため、第2保持面230aが凸形状になる。
The
また、例えば、駆動機構273が第2移動体271を第2ベース220に対して相対的に上方向に移動させると、第2移動体271の下端部が固定部材172により第2チャック230の中央に固定されているため、第2移動体271が第2ベース220に対して上方向に移動することに伴って、第2チャック230の中央部が第2ベース220に対して上方向に引っ張られる。このため、第2チャック230の外周縁部が固定リング150により固定されている状況で、第2チャック230の中央部が上方向に引っ張られる。よって、第2チャック230は撓むこと可能であるため、第2チャック230が上方向に凹形状になるように変形する。このため、第2保持面230aが凹形状になる。
Also, for example, when the
本実施形態では、第1基板保持装置100の第1保持面130aの凸形状における最大曲率は、第1保持面130aの凹形状における最大曲率よりも大きい。言い換えると、第1保持面130aを凸形状にした場合に第1保持面130aがとり得る最大曲率は、第1保持面130aを凹形状にした場合に第1保持面130aがとり得る最大曲率よりも大きい。なお、第1保持面130aの凸形状における最大曲率は、第1保持面130aの凹形状における最大曲率よりも小さくてもよいし、同じであってもよい。
In this embodiment, the maximum curvature of the
また、同様に、第2基板保持装置200の第2保持面230aの凸形状における最大曲率は、第2保持面230aの凹形状における最大曲率よりも大きい。言い換えると、第2保持面230aを凸形状にした場合に第2保持面230aがとり得る最大曲率は、第2保持面230aを凹形状にした場合に第2保持面230aがとり得る最大曲率よりも大きい。なお、第2保持面230aの凸形状における最大曲率は、第2保持面230aの凹形状における最大曲率よりも小さくてもよいし、同じであってもよい。
Similarly, the maximum curvature of the
なお、本実施形態では、第1保持面130aの凸形状における最大曲率は、第2保持面230aの凸形状における最大曲率と略同じである。また、第1保持面130aの凹形状における最大曲率は、第2保持面230aの凹形状における最大曲率と略同じである。
In this embodiment, the maximum curvature of the convex shape of the
本実施形態では、貼り合わせ装置1の吸引機構300(図12参照)は、第1基板保持装置100および第2基板保持装置200の貫通孔171a、貫通孔121bおよび貫通孔122bに接続されており、空気を吸引する。具体的には、吸引機構300は、第1基板保持装置100の貫通孔171a、貫通孔121bおよび貫通孔122bに接続される配管301aと、第2基板保持装置200の貫通孔171a、貫通孔121bおよび貫通孔122bに接続される配管301cと、吸引装置302(図12参照)とを有する。吸引装置302は、ボルト等の固定具(図示せず)を用いて、例えば、支持フレームSFの第1フレームSF1(図12参照)に取り付けられている。
In this embodiment, the suction mechanism 300 (see FIG. 12) of the
本実施形態では、吸引機構300は、調整部303a、調整部303bおよび調整部303cを有する。調整部303a、調整部303bおよび調整部303cは、貫通孔171a、貫通孔121bおよび貫通孔122bに対する吸引力をそれぞれ調整する。調整部303a、調整部303bおよび調整部303cは、例えば、アクチュエータを含む。調整部303a、調整部303bおよび調整部303cは、特に限定されるものではないが、例えば、配管301aおよび配管301cに設けられる調整弁を含む。なお、貫通孔171a、貫通孔121bおよび貫通孔122bに対する吸引力を調整するために、吸引機構300は、例えば、貫通孔171a、貫通孔121bおよび貫通孔122bに対する吸引力をそれぞれ調整する複数の吸引ポンプまたは複数の排気ファンを有してもよい。なお、貼り合わせ装置1は、吸引装置302を有しなくてもよい。例えば、外部の吸引装置302に配管301aおよび配管301cが接続されていてもよい。
In this embodiment, the
図14は、第2基板保持装置200を模式的に示す断面図であり、第2支持ピン410が突出位置P1に配置された状態を示す図である。図14に示すように、本実施形態では、第2基板保持装置200は、複数の第2支持ピン410を有する。複数の第2支持ピン410は、第2保持機構210に保持される前の第2基板W2を支持する。なお、第2基板保持装置200は、複数の第2支持ピン410を有しなくてもよい。
FIG. 14 is a cross-sectional view showing a schematic diagram of the second
本実施形態では、複数の第2支持ピン410は、第2基板W2の裏面Wb(ここでは、上面)を吸着し保持する。第2支持ピン410は、空気が通過する貫通孔を有する。吸引機構300は、第2支持ピン410の貫通孔に接続される配管301dと、配管301d内を開状態と閉状態とに切り替えるバルブ310aとを有する。配管301dは、例えば、ゴムチューブを有する。ゴムチューブに第2支持ピン410の上端部(図示せず)が差し込まれることによって、配管301dに第2支持ピン410が接続されている。吸引機構300が駆動するとともにバルブ310aが開状態になると、第2支持ピン410の貫通孔内の空気が吸引され、第2支持ピン410の貫通孔内が負圧になる。このため、吸引装置302が駆動し、バルブ310aが開いた状態で、第2基板W2を第2支持ピン410の先端(ここでは、下端)に近づけると、第2基板W2の裏面Wbが第2支持ピン410に吸着される。また、第2支持ピン410の貫通孔には、吸引機構300とは別の吸引装置が接続されていてもよい。なお、図示しないが、第2保持面230aが上方向を向いた状態で第2支持ピン410から第2保持面230aに第2基板W2が渡された後、第2保持機構210が上下反転するように、第2基板保持装置200が構成されていてもよい。この場合、第2支持ピン410は、第2基板W2を吸引しなくてもよい。
In this embodiment, the multiple second support pins 410 adsorb and hold the back surface Wb (here, the upper surface) of the second substrate W2. The second support pins 410 have a through hole through which air passes. The
第2支持ピン410のその他の構成は、支持ピン400と同様である。例えば、第2支持ピン410は、第2保持面230aから下方に突出する突出位置P1(図14参照)と、第2保持面230aから下方に突出しない非突出位置P2との間で移動可能である。
The rest of the configuration of the
第2基板保持装置200は、上述したように、第2支持ピン410を上下方向に移動させるピンアクチュエータ460を有する。ピンアクチュエータ460は、例えば、第2ベース220の上面220bに固定されている。ピンアクチュエータ460は、特に限定されるものではないが、例えば、ポンプまたはモータ等の駆動源と、駆動源の駆動力を第2支持ピン410の上部に伝達するギアおよび/またはカム等の伝達部材とを有する。ピンアクチュエータ460が駆動することによって、第2支持ピン410が第2ベース220および第2チャック230に対して相対的に上下方向に移動する。例えば、ピンアクチュエータ460が第2支持ピン410を突出位置P1に移動させることにより、第2支持ピン410は、第2保持面230aから突出し、搬送装置TRから第2基板W2を受け取ることが可能となる。つまり、第2支持ピン410は、突出位置P1で第2基板W2を吸着する。第2支持ピン410は、搬送装置TRから第2基板W2を受け取る場合、第2保持面230aから例えば10mm以上突出した状態で、第2基板W2を受け取る。このとき、全ての第2支持ピン410の先端の高さ位置は、略一定である。第2基板W2は、最大で数mm程度反っている可能性があるが、第2支持ピン410による空気の吸引によって、第2基板W2は第2支持ピン410に引き寄せられて吸着される。また、例えば、ピンアクチュエータ460が第2支持ピン410を突出位置P1から非突出位置P2に移動させることにより、第2支持ピン410は、第2保持面230aから突出しなくなる。これにより、第2基板W2が第2保持面230aの下方の位置から上方向に移動されるため、第2支持ピン410から第2保持面230aに第2基板W2が渡される。
As described above, the second
また、本実施形態では、第2基板保持装置200は、第2基板W2の反りを検出する反り検出装置500を備える。なお、第2基板保持装置200は、反り検出装置500を備えなくてもよい。
In addition, in this embodiment, the second
第2基板保持装置200のその他の構成は、第1基板保持装置100と同様である。
The rest of the configuration of the second
次に、図15を参照して、貼り合わせ装置1についてさらに説明する。図15は、第2実施形態の貼り合わせ装置1の構成を示すブロック図である。
Next, the
本実施形態では、貼り合わせ装置1は、制御装置190を有する。本実施形態では、制御装置190は、貼り合わせ装置1を制御する。制御装置190は、第1基板保持装置100、第2基板保持装置200および吸引機構300等を制御する。
In this embodiment, the
制御装置190は、制御部191および記憶部193を含む。記憶部193は、データおよびコンピュータプログラムを記憶する。データは、例えば、第1基板W1および第2基板W2を保持するための処理内容および処理手順を規定する。また、データは、第1基板W1と第2基板W2とを貼り合わせるための処理内容および処理手順を規定する。制御部191は、記憶部193の記憶しているコンピュータプログラムを実行して、基板保持動作および基板貼り付け動作を実行する。
The
制御部191は、第1移動機構610を制御する。制御部191は、第1移動機構610により、第1基板保持装置100と第2基板保持装置200とを位置合わせする。具体的には、制御部191は、第1移動機構610により、第1基板保持装置100および第2基板保持装置200の少なくとも一方を水平方向に移動させる。本実施形態では、制御部191は、第1移動機構610により、第2基板保持装置200を水平方向に移動させる。
The
制御部191は、第2移動機構620を制御する。制御部191は、第2移動機構620により、第1基板保持装置100および第2基板保持装置200の少なくとも一方を上下方向に移動させる。本実施形態では、制御部191は、第2移動機構620により、第2基板保持装置200を第1基板保持装置100に対して相対的に上下方向に移動させる。
The
制御部191は、第1基板保持装置100および第2基板保持装置200を制御する。制御部191は、第1基板W1および第2基板W2の反り情報を取得する。制御部191は、第1実施形態と同様にして、第1基板W1の反り情報に基づいて、第1基板保持装置100を制御して第1基板W1を保持させる。また、制御部191は、第1実施形態と同様にして、第2基板W2の反り情報に基づいて、第2基板保持装置200を制御して第2基板W2を保持させる。
The
第2基板W2の反り情報は、第2基板W2が基板凹形状であるか、基板凸形状であるか、基板平面形状であるかを示す。具体的には、第2基板W2の基板凹形状は、第2基板W2の表面Wa(ここでは、下面)が裏面Wb側(ここでは、上方向)に凹み、且つ、裏面Wb(ここでは、上面)が表面Waとは反対側(ここでは、上方向)に突出する形状を示す。つまり、本実施形態では、第2基板W2の基板凹形状は、第2基板W2の表面Wa(ここでは、下面)の中央が上方向に凹む形状を示す。また、第2基板W2の基板凸形状は、第2基板W2の表面Waが裏面Wbとは反対側(ここでは、下方向)に突出し、且つ、裏面Wbが表面Wa側(ここでは、下方向)に凹む形状を示す。つまり、本実施形態では、第2基板W2の基板凸形状は、基板Wの表面Waの中央が下方向に突出する形状を示す。基板平面形状は、第2基板W2の表面Waおよび裏面Wbの両方が平面状になっている形状を示す。なお、以下の説明において、基板W(第1基板W1および第2基板W2)が基板凹形状である状態を、表面Waが凹形状であると記載することがある。また、基板W(第1基板W1および第2基板W2)が基板凸形状である状態を、表面Waが凸形状であると記載することがある。また、基板W(第1基板W1および第2基板W2)が基板平面形状である状態を、表面Waが平面状であると記載することがある。また、本実施形態では、第2基板W2の反り情報は、第2基板W2の反り方向に加え、第2基板W2の反り量を示す。 The warpage information of the second substrate W2 indicates whether the second substrate W2 has a concave substrate shape, a convex substrate shape, or a planar substrate shape. Specifically, the concave substrate shape of the second substrate W2 indicates a shape in which the surface Wa (here, the lower surface) of the second substrate W2 is concave toward the back surface Wb side (here, the upward direction), and the back surface Wb (here, the upper surface) protrudes on the opposite side to the surface Wa (here, the upward direction). That is, in this embodiment, the concave substrate shape of the second substrate W2 indicates a shape in which the center of the surface Wa (here, the lower surface) of the second substrate W2 is concave upward. In addition, the convex substrate shape of the second substrate W2 indicates a shape in which the surface Wa of the second substrate W2 protrudes on the opposite side to the back surface Wb (here, the downward direction), and the back surface Wb is concave toward the surface Wa side (here, the downward direction). That is, in this embodiment, the convex substrate shape of the second substrate W2 indicates a shape in which the center of the surface Wa of the substrate W protrudes downward. The substrate planar shape refers to a shape in which both the front surface Wa and the back surface Wb of the second substrate W2 are planar. In the following description, a state in which the substrate W (first substrate W1 and second substrate W2) has a concave substrate shape may be described as the front surface Wa being concave. A state in which the substrate W (first substrate W1 and second substrate W2) has a convex substrate shape may be described as the front surface Wa being convex. A state in which the substrate W (first substrate W1 and second substrate W2) has a planar substrate shape may be described as the front surface Wa being planar. In this embodiment, the warpage information of the second substrate W2 indicates the warpage amount of the second substrate W2 in addition to the warpage direction of the second substrate W2.
また、制御部191は、第1基板W1および第2基板W2の反り情報に基づいて、第1基板保持装置100および第2基板保持装置200を制御して、第1基板W1と第2基板W2とを貼り合わせる。
The
第2実施形態のその他の構成は、第1実施形態と同様である。 The rest of the configuration of the second embodiment is the same as that of the first embodiment.
次に、図16を参照して、本実施形態の貼り合わせ装置1による貼り合わせ方法について説明する。図16は、第2施形態の貼り合わせ装置1による貼り合わせ方法を示すフローチャートである。本実施形態では、貼り合わせ装置1による貼り合わせ方法は、ステップS21~ステップS24を含む。なお、ステップS21は、本発明の「第1基板を保持する工程」の一例である。ステップS22は、本発明の「第2基板を保持する工程」の一例である。ステップS24は、本発明の「貼り合わせる工程」の一例である。
Next, with reference to FIG. 16, a bonding method using the
図16に示すように、ステップS21において、制御部191は、第1基板保持装置100により第1基板W1を保持する。具体的には、制御部191は、図9を用いて説明した基板保持方法と同様にして、第1基板保持装置100に第1基板W1を保持させる。このとき、第1基板W1の表面Waは上方向を向き、裏面Wbは下方向を向いている。
As shown in FIG. 16, in step S21, the
次に、ステップS22において、制御部191は、第2基板保持装置200により第2基板W2を保持する。具体的には、制御部191は、図9を用いて説明した基板保持方法と同様にして、第2基板保持装置200に第2基板W2を保持させる。このとき、第2基板保持装置200の第2支持ピン410は、第2基板W2を吸引して第2基板W2の裏面Wbを支持する。また、このとき、第2基板W2の表面Waは下方向を向き、裏面Wbは上方向を向いている。なお、第2基板保持装置200は、第2保持面230aが上方向を向いた状態で第2基板W2を保持した後、図示しない反転機構により上下反転されてもよい。
Next, in step S22, the
なお、ステップS21およびステップS22は、処理される順序が逆であってもよいし、並行して処理されてもよい。 Note that steps S21 and S22 may be processed in the reverse order, or may be processed in parallel.
次に、ステップS23において、制御部191は、第1移動機構610により第1基板W1と第2基板W2とを位置合わせする。具体的には、制御部191は、位置検出センサ(図示せず)により第1基板W1と第2基板W2との相対位置を示す相対位置情報を取得する。例えば、位置検出センサは、第1基板W1および第2基板W2に設けられたアライメントマークを検出する。そして、制御部191は、相対位置情報に基づいて、第1移動機構610により第2基板保持装置200を水平方向に移動させる。これにより、第1基板W1と第2基板W2とが位置合わせされる。なお、位置検出センサによりアライメントマークを検出する際に、第1変形機構170および第2変形機構270により、第1基板W1および第2基板W2の表面Waを平面状にしてもよい。このように構成すれば、位置検出センサによる検出精度を向上させることができる。
Next, in step S23, the
次に、ステップS24において、制御部191は、第2移動機構620により第1基板W1と第2基板W2とを貼り合わせる。具体的には、制御部191は、第1基板W1および第2基板W2の少なくとも一方を上下方向に移動させて第1基板W1と第2基板W2とを貼り合わせる。本実施形態では、制御部191は、第2移動機構620により第2基板保持装置200を下方向に移動させて、第1基板W1と第2基板W2とを貼り合わせる。
Next, in step S24, the
このとき、制御部191は、第1基板W1の反り情報および第2基板W2の反り情報に基づいて、第1基板保持装置100の第1チャック130および第2基板保持装置200の第2チャック230の少なくとも一方を変形させて、第1基板W1と第2基板W2とを貼り合わせる。
At this time, the
以上のようにして、貼り合わせ処理が終了する。 The joining process is now complete.
次に、図17を参照して、第2実施形態の貼り合わせ方法のステップS24について詳細に説明する。図17は、第2実施形態の貼り合わせ装置1による貼り合わせ方法における貼り合わせ工程(ステップS24)を示すフローチャートである。本実施形態では、貼り合わせ工程(ステップS24)は、ステップS241~ステップS244を含む。
Next, step S24 of the bonding method of the second embodiment will be described in detail with reference to FIG. 17. FIG. 17 is a flow chart showing the bonding process (step S24) in the bonding method using the
図17に示すように、ステップS241において、制御部191は、反り情報に基づいて、貼り合わせ時における第1チャック130および第2チャック230の反り形状を決定する。具体的には、制御部191は、第1基板W1および第2基板W2の反り情報に基づいて、第1基板W1および第2基板W2の反り方向の組合せのパターンを判別する。
As shown in FIG. 17, in step S241, the
具体的には、第1基板W1および第2基板W2の反り方向の組合せパターンは、例えば、6つある。例えば、第1の組合せパターンは、第1基板W1および第2基板W2の表面Waの両方が平面状(基板平面形状)であるパターンである。第2の組合せパターンは、第1基板W1および第2基板W2の表面Waの一方が平面状(基板平面形状)であり、第1基板W1および第2基板W2の表面Waの他方が凸形状(基板凸形状)であるパターンである。第3の組合せパターンは、第1基板W1および第2基板W2の表面Waの一方が平面状(基板平面形状)であり、第1基板W1および第2基板W2の表面Waの他方が凹形状(基板凹形状)であるパターンである。第4の組合せパターンは、第1基板W1および第2基板W2の表面Waの両方が凸形状(基板凸形状)であるパターンである。第5の組合せパターンは、第1基板W1および第2基板W2の表面Waの一方が凸形状(基板凸形状)であり、第1基板W1および第2基板W2の表面Waの他方が凹形状(基板凹形状)であるパターンである。第6の組合せパターンは、第1基板W1および第2基板W2の表面Waの両方が凹形状(基板凹形状)であるパターンである。 Specifically, there are, for example, six combination patterns of the warpage directions of the first substrate W1 and the second substrate W2. For example, the first combination pattern is a pattern in which both surfaces Wa of the first substrate W1 and the second substrate W2 are flat (substrate planar shape). The second combination pattern is a pattern in which one of the surfaces Wa of the first substrate W1 and the second substrate W2 is flat (substrate planar shape) and the other of the surfaces Wa of the first substrate W1 and the second substrate W2 is convex (substrate convex shape). The third combination pattern is a pattern in which one of the surfaces Wa of the first substrate W1 and the second substrate W2 is flat (substrate planar shape) and the other of the surfaces Wa of the first substrate W1 and the second substrate W2 is concave (substrate concave shape). The fourth combination pattern is a pattern in which both surfaces Wa of the first substrate W1 and the second substrate W2 are convex (substrate convex shape). The fifth combination pattern is a pattern in which one of the surfaces Wa of the first substrate W1 and the second substrate W2 is convex (substrate convex shape) and the other of the surfaces Wa of the first substrate W1 and the second substrate W2 is concave (substrate concave shape). The sixth combination pattern is a pattern in which both of the surfaces Wa of the first substrate W1 and the second substrate W2 are concave (substrate concave shape).
そして、制御部191は、第1の組合せパターン~第6の組合せパターンに基づいて、貼り合わせ時における第1チャック130および第2チャック230の反り形状を決定する。つまり、制御部191は、貼り合わせ時における第1保持面130aおよび第2保持面230aの反り形状を決定する。
Then, the
このとき、本実施形態では、制御部191は、第1基板W1および第2基板W2の反り量に基づいて、貼り合わせ時における第1チャック130および第2チャック230の反り量を決定してもよい。つまり、制御部191は、貼り合わせ時における第1保持面130aおよび第2保持面230aの反り量を決定してもよい。
At this time, in this embodiment, the
次に、ステップS242において、制御部191は、ステップS241で決定した反り形状になるように、第1チャック130および第2チャック230を変形させる。具体的には、制御部191は、ステップS241で決定した反り形状になるように、第1変形機構170により第1チャック130を変形させるとともに、第2変形機構270により第2チャック230を変形させる。このとき、例えば、制御部191は、第1ベース120を固定した状態で、第1変形機構170を駆動することにより、第1移動体171を第1ベース120に対して相対的に上下方向に移動させることによって、第1チャック130を変形させる。また、このとき、例えば、制御部191は、第2ベース220を固定した状態で、第2変形機構270を駆動することにより、第2移動体271を第2ベース220に対して相対的に上下方向に移動させることによって、第2チャック230を変形させる。
Next, in step S242, the
次に、ステップS243において、制御部191は、第1基板W1と第2基板W2とを点接触させる。具体的には、制御部191は、第2移動機構620により第1基板W1の中央と第2基板W2の中央とを点接触させる。
Next, in step S243, the
次に、ステップS244において、制御部191は、第1基板W1と第2基板W2とを全面接触させる。つまり、制御部191は、第1基板W1と第2基板W2とを貼り合わせる。
Next, in step S244, the
以下、図18~図23を参照して、第1の組合せパターン~第6の組合せパターンの各々における貼り合わせ方法についてさらに説明する。 Below, the lamination methods for each of the first to sixth combination patterns will be further explained with reference to Figures 18 to 23.
(第1の組合せパターン)
図18は、第1の組合せパターンにおける貼り合わせ方法を説明するための模式図である。図18を参照して、第1基板W1および第2基板W2の表面Waの両方が平面状である場合について説明する。言い換えると、第1基板W1および第2基板W2の両方が基板平面形状である場合について説明する。
(First combination pattern)
Fig. 18 is a schematic diagram for explaining a bonding method in a first combination pattern. With reference to Fig. 18, a case where both the surfaces Wa of the first substrate W1 and the second substrate W2 are planar will be explained. In other words, a case where both the first substrate W1 and the second substrate W2 have a substrate planar shape will be explained.
図18に示すように、第1基板W1および第2基板W2の表面Waの両方が平面状である場合(図18の上段に示す状態)、制御部191は、例えば、第1チャック130の第1保持面130aおよび第2チャック230の第2保持面230aのいずれか一方を平面状に維持し、第1保持面130aおよび第2保持面230aの他方を凸形状にする。本実施形態では、制御部191は、例えば、第1保持面130aを平面状に維持し、第2保持面230aを凸形状にする(図18の中段に示す状態)。このとき、例えば、制御部191は、第2ベース220を固定した状態で、第2変形機構270を駆動することにより、第2移動体271を第2ベース220に対して相対的に下方向に移動させることによって、第2保持面230aを凸形状にする。なお、制御部191は、第1保持面130aおよび第2保持面230aの両方を凸形状にしてもよい。
18, when both the surfaces Wa of the first substrate W1 and the second substrate W2 are planar (the state shown in the upper part of FIG. 18), the
その後、制御部191は、第2移動機構620により第2基板保持装置200を下方向に移動させる。このとき、第2支持台SB2、第2ベース220および第2支持ピン410が、同じ量だけ下方向に移動する。これにより、第1基板W1の表面Wa(ここでは、上面)と第2基板W2の表面Wa(ここでは、下面)とが点接触する。
Then, the
そして、制御部191は、第2基板W2に対する吸引力を徐々に低下させる。これにより、第2基板W2の復元力によって、第2基板W2が第2チャック230から剥がれるとともに、第2基板W2の表面Wa(ここでは、下面)が平面状に近づくように変形しながら、第2基板W2の表面Waの全面が第1基板W1の表面Wa(ここでは、上面)の全面に密着する(図18の下段に示す状態)。具体的には、第1基板W1の表面Waと第2基板W2の表面Waとが中央の1点で点接触した状態から、接触領域が径方向外側に徐々に広がり第1基板W1の表面Waと第2基板W2の表面Waとが全面で接触する。従って、第1基板W1と第2基板W2との間にボイドが生じることが抑制される。
Then, the
なお、本実施形態では、制御部191は、第2基板W2に対する吸引力を徐々に低下させる場合、第2基板W2の中央から径方向外側に向かって徐々に吸引力を低下させる。具体的には、制御部191は、調整部303aを開状態から閉状態に切り替えた後、調整部303bを開状態から閉状態に切り替え、その後、調整部303cを開状態から閉状態に切り替える。このようにして、貫通孔171a、貫通孔121bおよび貫通孔122bに対する吸引力をこの順に低下させる。従って、第1基板W1と第2基板W2とが中央の1点で点接触した状態から、第1基板W1と第2基板W2との接触領域が、径方向外側に徐々に広がりやすくなる。よって、第1基板W1と第2基板W2との間にボイドが生じることを容易に抑制することができる。
In this embodiment, when the
また、図示しないが、制御部191は、第1基板W1の表面Waと第2基板W2の表面Waとが点接触した状態から、第2基板W2に対する吸引力を低下させず、第2保持面230aが平面状になるように第2チャック230を変形させてもよい。この場合、制御部191は、第2移動体271が上下方向に移動しないように、第2ベース220を下方向に移動させる。具体的には、制御部191は、第2変形機構270により第2ベース220を下方向に移動させながら、駆動機構273により、同じ速度で、第2移動体271を第2ベース220に対して相対的に上方向に移動させる。このとき、制御部191は、第2基板保持装置200の第2支持ピン410が第2保持面230aから下方向に突出しないように、ピンアクチュエータ460により第2支持ピン410を第2ベース220に対して相対的に上方向に移動させる。これにより、第1基板W1と第2基板W2とが全面で接触する。
In addition, although not shown, the
(第2の組合せパターン)
図19は、第2の組合せパターンにおける貼り合わせ方法を説明するための模式図である。図19を参照して、第1基板W1および第2基板W2の表面Waの一方が平面状であり、第1基板W1および第2基板W2の表面Waの他方が凸形状である場合について説明する。言い換えると、第1基板W1および第2基板W2の一方が基板平面形状であり、第1基板W1および第2基板W2の他方が基板凸形状である場合について説明する。
(Second combination pattern)
Fig. 19 is a schematic diagram for explaining a bonding method in a second combination pattern. With reference to Fig. 19, a case where one of the surfaces Wa of the first substrate W1 and the second substrate W2 is planar and the other of the surfaces Wa of the first substrate W1 and the second substrate W2 is convex will be explained. In other words, a case where one of the first substrate W1 and the second substrate W2 is a planar substrate shape and the other of the first substrate W1 and the second substrate W2 is a convex substrate shape will be explained.
図19に示すように、第1基板W1および第2基板W2の表面Waの一方が平面状であり、第1基板W1および第2基板W2の表面Waの他方が凸形状である場合(図19の上段に示す状態)、制御部191は、例えば、第1チャック130の第1保持面130aおよび第2チャック230の第2保持面230aの一方を平面状に維持し、第1保持面130aおよび第2保持面230aの他方を凸形状にする。ここでは、第1基板W1の表面Waが凸形状であり、第2基板W2の表面Waが平面状である例について説明する。制御部191は、例えば、第1保持面130aを凸形状に維持し、第2保持面230aを平面状に維持する(図19の中段に示す状態)。なお、制御部191は、第1保持面130aおよび第2保持面230aの両方を凸形状にしてもよい。
19, when one of the surfaces Wa of the first substrate W1 and the second substrate W2 is planar and the other of the surfaces Wa of the first substrate W1 and the second substrate W2 is convex (the state shown in the upper part of FIG. 19), the
その後、制御部191は、第2移動機構620により第2基板保持装置200を下方向に移動させる。これにより、第1基板W1の表面Wa(ここでは、上面)と第2基板W2の表面Wa(ここでは、下面)とが点接触する。
Then, the
そして、制御部191は、第1保持面130aが平面状になるように第1変形機構170により第1チャック130を変形させながら、第2基板W2の表面Wa(ここでは、下面)を第1基板W1の表面Wa(ここでは、上面)に接触させる。この場合、制御部191は、駆動機構173により第1移動体171を第1ベース120に対して相対的に下方向に移動させながら、第2移動機構620により、同じ速度で、第2基板保持装置200を下方向に移動させる。これにより、第1基板W1と第2基板W2とが全面で接触する(図19の下段に示す状態)。または、図示しないが、制御部191は、例えば、第2保持面230aが凹形状になるように第2チャック230を変形させながら、第2基板W2の表面Wa(ここでは、下面)を第1基板W1の表面Wa(ここでは、上面)に接触させてもよい。
Then, the
(第3の組合せパターン)
図20は、第3の組合せパターンにおける貼り合わせ方法を説明するための模式図である。図20を参照して、第1基板W1および第2基板W2の表面Waの一方が平面状であり、第1基板W1および第2基板W2の表面Waの他方が凹形状である場合について説明する。言い換えると、第1基板W1および第2基板W2の一方が基板平面形状であり、第1基板W1および第2基板W2の他方が基板凹形状である場合について説明する。
(Third combination pattern)
Fig. 20 is a schematic diagram for explaining a bonding method in a third combination pattern. With reference to Fig. 20, a case where one of the surfaces Wa of the first substrate W1 and the second substrate W2 is planar and the other of the surfaces Wa of the first substrate W1 and the second substrate W2 is concave will be explained. In other words, a case where one of the first substrate W1 and the second substrate W2 is a planar substrate shape and the other of the first substrate W1 and the second substrate W2 is a concave substrate shape will be explained.
図20に示すように、第1基板W1および第2基板W2の表面Waの一方が平面状であり、第1基板W1および第2基板W2の表面Waの他方が凹形状である場合(図20の上段に示す状態)、制御部191は、例えば、第1チャック130の第1保持面130aおよび第2チャック230の第2保持面230aの一方を凸形状にし、第1保持面130aおよび第2保持面230aの他方を凹形状にする。ここでは、第1基板W1の表面Waが凹形状であり、第2基板W2の表面Waが凸形状である例について説明する。制御部191は、例えば、第1保持面130aを凹形状に維持し、第2変形機構270により第2保持面230aを凸形状にする(図20の中段に示す状態)。このとき、例えば、制御部191は、第2ベース220を固定した状態で、第2変形機構270を駆動することにより、第2移動体271を第2ベース220に対して相対的に下方向に移動させることによって、第2保持面230aを凸形状にする。なお、制御部191は、第1保持面130aおよび第2保持面230aの両方を凸形状にしてもよい。ただし、例えば、表面Waが凹形状になっている基板W(ここでは、第1基板W1)を、表面Waが凸形状になるように変形させると、基板Wにかかる応力が大きくなりやすい。従って、基板Wの反り方向が反対方向になるように基板Wを変形しないことが好ましい。
As shown in FIG. 20, when one of the surfaces Wa of the first substrate W1 and the second substrate W2 is planar and the other of the surfaces Wa of the first substrate W1 and the second substrate W2 is concave (the state shown in the upper part of FIG. 20), the
第1保持面130aおよび第2保持面230aの一方を凸形状にし、第1保持面130aおよび第2保持面230aの他方を凹形状にする場合、制御部191は、第1保持面130aおよび第2保持面230aの一方の曲率を、第1保持面130aおよび第2保持面230aの他方の曲率よりも大きくする。本実施形態では、制御部191は、第2保持面230aの曲率を第1保持面130aの曲率よりも大きくする。
When one of the
その後、制御部191は、第2移動機構620により第2基板保持装置200を下方向に移動させる。これにより、第1基板W1の表面Wa(ここでは、上面)と第2基板W2の表面Wa(ここでは、下面)とが点接触する。
Then, the
そして、制御部191は、第2基板W2に対する吸引力を徐々に低下させる。これにより、第2基板W2が第2チャック230から剥がれるとともに、第2基板W2の表面Wa(ここでは、下面)が平面状に近づくように変形しながら、第2基板W2の表面Waの全面が第1基板W1の表面Wa(ここでは、上面)の全面に密着する(図20の下段に示す状態)。なお、吸引力の低下のさせ方、および、第1基板W1と第2基板W2との接触領域の広がり方は、上記第1の組合せパターンにおける貼り合わせ時と同様である。
Then, the
また、図示しないが、制御部191は、第1基板W1の表面Waと第2基板W2の表面Waとが点接触した状態から、第2基板W2に対する吸引力を低下させず、第2保持面230aが平面状に近づくように第2チャック230を変形させてもよい。この場合、制御部191は、第2移動体271が上下方向に移動しないように、第2ベース220を下方向に移動させる。第2移動体271が上下方向に移動しないように、第2ベース220を下方向に移動させる方法は、上記第1の組合せパターンにおける貼り合わせ時と同様である。これにより、第1基板W1と第2基板W2とが全面で接触する。
Also, although not shown, the
(第4の組合せパターン)
図21は、第4の組合せパターンにおける貼り合わせ方法を説明するための模式図である。図21を参照して、第1基板W1および第2基板W2の表面Waの両方が凸形状である場合について説明する。言い換えると、第1基板W1および第2基板W2の両方が基板凸形状である場合について説明する。
(Fourth combination pattern)
21 is a schematic diagram for explaining a bonding method in a fourth combination pattern. With reference to FIG. 21, a case where both the surfaces Wa of the first substrate W1 and the second substrate W2 have a convex shape will be explained. In other words, a case where both the first substrate W1 and the second substrate W2 have a convex substrate shape will be explained.
図21に示すように、第1基板W1および第2基板W2の表面Waの両方が凸形状である場合(図21の上段に示す状態)、制御部191は、例えば、第1チャック130の第1保持面130aおよび第2チャック230の第2保持面230aの両方を凸形状に維持する(図21の中段に示す状態)。なお、制御部191は、例えば、第1保持面130aおよび第2保持面230aの一方を平面状にしてもよい。
21, when both the surfaces Wa of the first substrate W1 and the second substrate W2 have a convex shape (the state shown in the upper part of FIG. 21), the
その後、制御部191は、第2移動機構620により第2基板保持装置200を下方向に移動させる。これにより、第1基板W1の表面Wa(ここでは、上面)と第2基板W2の表面Wa(ここでは、下面)とが点接触する。
Then, the
そして、制御部191は、例えば、第1保持面130aが平面状になるように第1チャック130を変形させるとともに、第2保持面230aが平面状になるように第2チャック230を変形させる。この場合、制御部191は、駆動機構173により第1移動体171を第1ベース120に対して相対的に下方向に移動させながら、駆動機構273により、同じ速度で、第2移動体271を下方向に移動させる。このとき、制御部191は、第2移動体271よりも大きい速度で、第2ベース220を下方向に移動させる。つまり、制御部191は、駆動機構273により第2移動体271を第2ベース220に対して相対的に上方向に移動させる。また、このとき、制御部191は、第2支持ピン410が第2保持面230aから下方向に突出しないように、駆動機構173により第2支持ピン410を第2ベース220に対して相対的に上方向に移動させる。これにより、第1基板W1と第2基板W2とが全面で接触する(図21の下段に示す状態)。または、図示しないが、制御部191は、例えば、第1保持面130aおよび第2保持面230aのいずれか一方が凹形状になるように第1チャック130および第2チャック230のいずれか一方を変形させてもよい。これにより、第1基板W1と第2基板W2とが全面で接触する。
The
(第5の組合せパターン)
図22は、第5の組合せパターンにおける貼り合わせ方法を説明するための模式図である。図22を参照して、第1基板W1および第2基板W2の表面Waの一方が凸形状であり、第1基板W1および第2基板W2の表面Waの他方が凹形状である場合について説明する。言い換えると、第1基板W1および第2基板W2の一方が基板凸形状であり、第1基板W1および第2基板W2の他方が基板凹形状である場合について説明する。
(Fifth combination pattern)
Fig. 22 is a schematic diagram for explaining a bonding method in a fifth combination pattern. With reference to Fig. 22, a case where one of the surfaces Wa of the first substrate W1 and the second substrate W2 has a convex shape and the other of the surfaces Wa of the first substrate W1 and the second substrate W2 has a concave shape will be explained. In other words, a case where one of the first substrate W1 and the second substrate W2 has a convex substrate shape and the other of the first substrate W1 and the second substrate W2 has a concave substrate shape will be explained.
図22に示すように、第1基板W1および第2基板W2の表面Waの一方が凸形状であり、第1基板W1および第2基板W2の表面Waの他方が凹形状である場合(図22の上段に示す状態)、制御部191は、例えば、第1チャック130の第1保持面130aおよび第2チャック230の第2保持面230aの一方を凸形状に維持し、第1保持面130aおよび第2保持面230aの他方を凹形状に維持する。ここでは、第1基板W1の表面Waが凹形状であり、第2基板W2の表面Waが凸形状である例について説明する。本実施形態では、制御部191は、例えば、第1保持面130aを凹形状に維持し、第2保持面230aを凸形状に維持する(図22の中段に示す状態)。なお、制御部191は、例えば、第1保持面130aを平面状にしてもよい。
22, when one of the surfaces Wa of the first substrate W1 and the second substrate W2 is convex and the other of the surfaces Wa of the first substrate W1 and the second substrate W2 is concave (the state shown in the upper part of FIG. 22), the
第1保持面130aおよび第2保持面230aの一方を凸形状にし、第1保持面130aおよび第2保持面230aの他方を凹形状にする場合、制御部191は、第1保持面130aおよび第2保持面230aの一方の曲率を、第1保持面130aおよび第2保持面230aの他方の曲率よりも大きくする。本実施形態では、制御部191は、第2保持面230aの曲率を第1保持面130aの曲率よりも大きくする。
When one of the
その後、制御部191は、第2移動機構620により第2基板保持装置200を下方向に移動させる。これにより、第1基板W1の表面Wa(ここでは、上面)と第2基板W2の表面Wa(ここでは、下面)とが点接触する。
Then, the
そして、制御部191は、第2基板W2に対する吸引力を低下させず、第1変形機構170により第2保持面230aが平面状に近づくように第2チャック230を変形させる。この場合、制御部191は、第2移動体271が上下方向に移動しないように、第2ベース220を下方向に移動させる。第2移動体271が上下方向に移動しないように、第2ベース220を下方向に移動させる方法は、上記第1の組合せパターンにおける貼り合わせ時と同様である。これにより、第1基板W1と第2基板W2とが全面で接触する。または、図示しないが、制御部191は、第1保持面130aの曲率が第2保持面230aの曲率と同じ大きさになるように第1チャック130を変形させてもよい。これにより、第1基板W1と第2基板W2とが全面で接触する。
Then, the
(第6の組合せパターン)
図23は、第6の組合せパターンにおける貼り合わせ方法を説明するための模式図である。図23を参照して、第1基板W1および第2基板W2の表面Waの両方が凹形状である場合について説明する。言い換えると、第1基板W1および第2基板W2の両方が基板凹形状である場合について説明する。
(Sixth combination pattern)
23 is a schematic diagram for explaining a bonding method in the sixth combination pattern. With reference to FIG. 23, a case where both the surfaces Wa of the first substrate W1 and the second substrate W2 have a concave shape will be explained. In other words, a case where both the first substrate W1 and the second substrate W2 have a concave substrate shape will be explained.
図23に示すように、第1基板W1および第2基板W2の表面Waの両方が凹形状である場合(図23の上段に示す状態)、制御部191は、例えば、第1チャック130の第1保持面130aおよび第2チャック230の第2保持面230aの一方を凸形状にし、第1保持面130aおよび第2保持面230aの他方を凹形状に維持する。第1保持面130aおよび第2保持面230aのいずれを凸形状にするかは、適宜決定される。制御部191は、例えば、第1基板W1および第2基板W2のうち反り量の少ない基板を保持する保持面を、凸形状にしてもよい。または、制御部191は、応力による悪影響の小さい方の基板を保持する保持面を、凸形状にしてもよい。本実施形態では、制御部191は、例えば、第1保持面130aを凹形状に維持し、第2保持面230aを凸形状にする(図23の中段に示す状態)。このとき、例えば、制御部191は、第2ベース220を固定した状態で、第2変形機構270を駆動することにより、第2移動体271を第2ベース220に対して相対的に下方向に移動させることによって、第2保持面230aを凸形状にする。なお、制御部191は、例えば、第1保持面130aおよび第2保持面230aの他方を平面状または凸形状にしてもよい。
23, when both the surfaces Wa of the first substrate W1 and the second substrate W2 are concave (the state shown in the upper part of FIG. 23), the
第1保持面130aおよび第2保持面230aの一方を凸形状にし、第1保持面130aおよび第2保持面230aの他方を凹形状にする場合、制御部191は、第1保持面130aおよび第2保持面230aの一方の曲率を、第1保持面130aおよび第2保持面230aの他方の曲率よりも大きくする。本実施形態では、制御部191は、第2保持面230aの曲率を第1保持面130aの曲率よりも大きくする。
When one of the
その後、制御部191は、第2移動機構620により第2基板保持装置200を下方向に移動させる。これにより、第1基板W1の表面Wa(ここでは、上面)と第2基板W2の表面Wa(ここでは、下面)とが点接触する。
Then, the
そして、制御部191は、第2基板W2に対する吸引力を徐々に低下させる。これにより、第2基板W2が第2チャック230から剥がれるとともに、第2基板W2の表面Wa(ここでは、下面)が平面状に近づくように変形しながら、第2基板W2の表面Waの全面が第1基板W1の表面Wa(ここでは、上面)の全面に密着する。(図23の下段に示す状態)。なお、吸引力の低下のさせ方、および、第1基板W1と第2基板W2との接触領域の広がり方は、上記第1の組合せパターンにおける貼り合わせ時と同様である。
Then, the
本実施形態では、上記のように、第1変形機構170は、第1保持面130aが凸形状になるように第1チャック130を変形させるとともに、第1保持面130aが凹形状になるように第1チャック130を変形させる。また、第2変形機構270は、第2保持面230aが凸形状になるように第2チャック230を変形させるとともに、第2保持面230aが凹形状になるように第2チャック230を変形させる。従って、貼り合わせ時に、第1チャック130の反り形状と第2チャック230の反り形状とを様々に組み合わせることができる。よって、第1基板W1および第2基板W2にかかる応力が大きくなることを抑制できる。
In this embodiment, as described above, the
また、上記のように、第1保持面130aおよび第2保持面230aの一方を凸形状にし、かつ、第1保持面130aおよび第2保持面230aの他方を凹形状にした状態で、第1基板W1と第2基板W2とを貼り合わせる。従って、例えば、表面Waが凹形状である第1基板W1と表面Waが凸形状である第2基板W2とを貼り合わせる場合に、第1基板W1の反り方向と第2基板W2の反り方向とを保持した状態で、第1基板W1と第2基板W2とを貼り合わせることができる。よって、第1基板W1および第2基板W2にかかる応力が大きくなることを容易に抑制できる。
Furthermore, as described above, the first substrate W1 and the second substrate W2 are bonded together with one of the
また、上記のように、第1保持面130aおよび第2保持面230aの凸形状における最大曲率は、第1保持面130aおよび第2保持面230aの凹形状における最大曲率よりも大きい。従って、例えば、第1保持面130aを凹形状にし、第2保持面230aを凸形状にする場合(例えば、図20の中段参照)、第2保持面230aの曲率を第1保持面130aの曲率よりも容易に大きくすることができる。
Furthermore, as described above, the maximum curvature of the convex shape of the
第2実施形態のその他の構成、および、その他の効果は、第1実施形態と同様である。 The other configurations and other effects of the second embodiment are the same as those of the first embodiment.
以上、図面を参照して本発明の実施形態を説明した。ただし、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。また、上記の実施形態に開示される複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明の形成が可能である。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。図面は、理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の厚み、長さ、個数、間隔等は、図面作成の都合上から実際とは異なる場合もある。また、上記の実施形態で示す各構成要素の材質、形状、寸法等は一例であって、特に限定されるものではなく、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。 The above describes the embodiments of the present invention with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and can be implemented in various forms without departing from the gist of the present invention. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining multiple components disclosed in the above embodiments. For example, some components may be deleted from all components shown in the embodiments. Furthermore, components from different embodiments may be appropriately combined. The drawings are mainly schematic views of each component to facilitate understanding, and the thickness, length, number, spacing, etc. of each component shown in the drawings may differ from the actual ones due to the convenience of drawing. In addition, the material, shape, dimensions, etc. of each component shown in the above embodiments are merely examples and are not particularly limited, and various modifications are possible within a range that does not substantially deviate from the effects of the present invention.
例えば、上記実施形態では、基板Wが半導体ウエハである例について説明したが、本発明はこれに限らない。本発明は、基板Wとして、半導体ウエハ以外の種々の基板を用いることができる。 For example, in the above embodiment, an example was described in which the substrate W was a semiconductor wafer, but the present invention is not limited to this. The present invention can use various substrates other than semiconductor wafers as the substrate W.
また、例えば第2実施形態では、第1基板保持装置100の第1保持面130aおよび第2基板保持装置200の第2保持面230aの両方が、凸形状に変形し、かつ、凹形状にも変形する例について説明したが、本発明はこれに限らない。例えば、第1基板保持装置100の第1保持面130aは凸形状に変形し、かつ、凹形状にも変形する一方、第2基板保持装置200の第2保持面230aは凹形状にならなくてもよい。つまり、第1基板保持装置100と、第1基板保持装置100とは異なる構造を有する第2基板保持装置とによって、貼り合わせ装置が構成されていてもよい。ただし、第1基板保持装置100と、第1基板保持装置100とは異なる構造を有する第2基板保持装置とによって貼り合わせ装置を構成する場合、第2支持ピン410を有しない第1基板保持装置100は、第2基板保持装置の下方に配置されることが好ましい。言い換えると、第1基板保持装置100は、2枚の基板のうち下側の基板を保持することが好ましい。
In addition, for example, in the second embodiment, an example was described in which both the
また、例えば、上記実施形態では、チャックに固定した移動体を上下方向に移動させることによりチャックを変形させる例について説明したが、本発明はこれに限らない。例えば、チャックとベースとの間に密閉空間を別途設け、密閉空間に圧縮空気を入れたり、密閉空間内を減圧したりすることにより、チャックを変形させてもよい。この場合、変形機構は、例えば、ポンプまたは送風ファンを含む。 In addition, for example, in the above embodiment, an example was described in which the chuck is deformed by moving a movable body fixed to the chuck in the vertical direction, but the present invention is not limited to this. For example, the chuck may be deformed by providing a separate sealed space between the chuck and the base and introducing compressed air into the sealed space or reducing the pressure inside the sealed space. In this case, the deformation mechanism includes, for example, a pump or a blower fan.
本発明は、基板保持装置、貼り合わせ装置、基板保持方法および貼り合わせ方法に好適に用いられる。 The present invention is suitable for use in substrate holding devices, bonding devices, substrate holding methods, and bonding methods.
1 :貼り合わせ装置
100 :基板保持装置、第1基板保持装置
110 :保持機構、第1保持機構
120 :ベース、第1ベース
120c :挿入溝(挿入穴)
120d :内面
130 :チャック、第1チャック
130a :保持面、第1保持面
160 :仕切り壁
160a :先端面
170 :変形機構、第1変形機構
171 :移動体
171a :貫通孔
191 :制御部
200 :第2基板保持装置
210 :第2保持機構
220 :第2ベース
230 :第2チャック
230a :第2保持面
270 :第2変形機構
400 :支持ピン、第1支持ピン
410 :第2支持ピン
S、S1、S2 :空間
S120 :領域
S11 :ステップ(基板を準備する工程)
S14 :ステップ(基板を保持する工程)
S21 :ステップ(第1基板を保持する工程)
S22 :ステップ(第2基板を保持する工程)
S24 :ステップ(貼り合わせる工程)
W :基板
W1 :第1基板
W2 :第2基板
Wa :表面
Wb :裏面(一方面)
1: Bonding apparatus 100: Substrate holding device, first substrate holding device 110: Holding mechanism, first holding mechanism 120: Base,
120d: inner surface 130: chuck,
S14: Step (substrate holding step)
S21: Step (step of holding the first substrate)
S22: Step (step of holding the second substrate)
S24: Step (bonding process)
W: Substrate W1: First substrate W2: Second substrate Wa: Front surface Wb: Back surface (one side)
Claims (13)
前記保持機構を変形させる変形機構と
を備え、
前記保持機構は、前記基板の一方面を保持する保持面を有するチャックと、前記チャックの前記保持面とは反対側に配置され、前記チャックが取り付けられるベースとを有し、
前記変形機構は、前記保持面の中央が前記基板側に突出する凸形状、および、前記ベース側に凹む凹形状の両方の形状を前記保持面が実現可能なように前記チャックを変形させる、基板保持装置。 a holding mechanism that adsorbs and holds the substrate;
a deformation mechanism for deforming the holding mechanism,
the holding mechanism includes a chuck having a holding surface that holds one surface of the substrate, and a base that is disposed on an opposite side of the holding surface of the chuck and to which the chuck is attached;
The deformation mechanism deforms the chuck so that the holding surface can have both a convex shape in which the center of the holding surface protrudes toward the substrate, and a concave shape in which the center of the holding surface is recessed toward the base.
前記制御部は、
前記基板の少なくとも反り方向を示す反り情報を取得し、
前記反り情報に基づいて前記保持面が前記凸形状または前記凹形状になるように前記変形機構により前記チャックを変形させ、前記保持機構により前記基板を保持させる、請求項1に記載の基板保持装置。 A control unit for controlling the deformation mechanism is provided.
The control unit is
Obtaining warpage information indicating at least a warpage direction of the substrate;
2 . The substrate holding device according to claim 1 , wherein the deformation mechanism deforms the chuck so that the holding surface has the convex shape or the concave shape based on the warpage information, and the holding mechanism holds the substrate.
前記制御部は、前記基板が基板凹形状であることを前記反り情報が示す場合、
前記保持面が前記凹形状になるように前記変形機構により前記チャックを変形させ、前記保持機構により前記基板の前記裏面を保持させ、
前記基板凹形状は、前記表面が前記裏面側に凹み、且つ、前記裏面が前記表面とは反対側に突出する形状を示す、請求項2に記載の基板保持装置。 the substrate has a front surface which is a device formation surface, and a back surface which is located opposite to the front surface, which is the one surface and is a non-device formation surface;
When the warpage information indicates that the substrate has a concave shape, the control unit
The deformation mechanism deforms the chuck so that the holding surface has the concave shape, and the holding mechanism holds the back surface of the substrate;
The substrate holding device according to claim 2 , wherein the concave substrate shape is a shape in which the front surface is recessed toward the back surface and the back surface protrudes toward the opposite side to the front surface.
前記基板の前記裏面の中央に前記保持面の中央を点接触させた後、前記変形機構により前記保持面を前記凹形状にし且つ前記保持面の曲率を前記基板の曲率よりも大きくする、請求項3に記載の基板保持装置。 The control unit is
The substrate holding device according to claim 3 , wherein the center of the holding surface is brought into point contact with the center of the back surface of the substrate, and then the deformation mechanism causes the holding surface to assume the concave shape and makes the curvature of the holding surface larger than the curvature of the substrate.
前記移動体は、前記チャックと前記ベースとが対向する対向方向に沿って、前記ベースに対して移動する、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の基板保持装置。 the deformation mechanism has a movable body fixed to a center of the chuck,
5. The substrate holding device according to claim 1, wherein the movable body moves relative to the base along a direction in which the chuck and the base face each other.
前記貫通孔は、前記基板の前記一方面を吸引する吸引孔である、請求項5に記載の基板保持装置。 The movable body includes a pipe having a through hole connected to the holding surface,
The substrate holding device according to claim 5 , wherein the through hole is a suction hole for sucking the one surface of the substrate.
前記仕切り壁は、前記チャックから前記ベースに向かって延び、
前記ベースは、前記仕切り壁の一部が挿入される挿入穴を有し、
前記保持面が平面状になった状態で、
前記仕切り壁の一部は、前記挿入穴に挿入されており、
前記挿入穴は、前記仕切り壁が前記挿入穴の内部にさらに挿入可能な領域を有し、
前記領域は、前記仕切り壁の先端面と前記挿入穴の内面とによって規定される、請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の基板保持装置。 a partition wall that divides a space between the chuck and the base into a plurality of spaces;
The partition wall extends from the chuck toward the base,
the base has an insertion hole into which a portion of the partition wall is inserted,
With the holding surface in a flat state,
A portion of the partition wall is inserted into the insertion hole,
The insertion hole has a region in which the partition wall can be further inserted into the insertion hole,
The substrate holding device according to claim 1 , wherein the region is defined by a tip surface of the partition wall and an inner surface of the insertion hole.
前記第1基板を保持する第1基板保持装置と、
前記第1基板保持装置に対向して配置され、前記第2基板を保持する第2基板保持装置と
を備え、
前記第1基板保持装置は、
前記第1基板を吸着して保持する第1保持機構と、
前記第1保持機構を変形させる第1変形機構と
を有し、
前記第1保持機構は、前記第1基板の一方面を保持する第1保持面を有する第1チャックと、前記第1チャックの前記第1保持面とは反対側に配置され、前記第1チャックが取り付けられる第1ベースとを有し、
前記第1変形機構は、前記第1保持面の中央が前記第1基板側に突出する凸形状、および、前記第1ベース側に凹む凹形状の両方の形状を前記第1保持面が実現可能なように前記第1チャックを変形させる、貼り合わせ装置。 A bonding apparatus for bonding a first substrate and a second substrate,
a first substrate holding device that holds the first substrate;
a second substrate holding device disposed opposite the first substrate holding device and configured to hold the second substrate;
The first substrate holding device is
a first holding mechanism that adsorbs and holds the first substrate;
a first deformation mechanism that deforms the first holding mechanism,
the first holding mechanism includes a first chuck having a first holding surface that holds one surface of the first substrate, and a first base that is disposed on an opposite side of the first chuck from the first holding surface and to which the first chuck is attached;
The first deformation mechanism deforms the first chuck so that the first holding surface can realize both a convex shape in which the center of the first holding surface protrudes toward the first substrate side, and a concave shape in which the center of the first holding surface is recessed toward the first base side.
前記第2基板を吸着して保持する第2保持機構と、
前記第2保持機構を変形させる第2変形機構と
を有し、
前記第2保持機構は、前記第2基板の一方面を保持する第2保持面を有する第2チャックと、前記第2チャックの前記第2保持面とは反対側に配置され、前記第2チャックが取り付けられる第2ベースとを有し、
前記第2変形機構は、前記第2保持面の中央が前記第2基板側に突出する凸形状、および、前記第2ベース側に凹む凹形状の両方の形状を前記第2保持面が実現可能なように前記第2チャックを変形させる、請求項8に記載の貼り合わせ装置。 The second substrate holding device is
a second holding mechanism that adsorbs and holds the second substrate;
a second deformation mechanism that deforms the second holding mechanism,
the second holding mechanism includes a second chuck having a second holding surface that holds one surface of the second substrate, and a second base that is disposed on an opposite side of the second holding surface of the second chuck and to which the second chuck is attached;
9. The bonding apparatus according to claim 8, wherein the second deformation mechanism deforms the second chuck so that the second holding surface can realize both a convex shape in which the center of the second holding surface protrudes toward the second substrate side, and a concave shape in which the center of the second holding surface is recessed toward the second base side.
前記基板の一方面を吸着して保持する保持面が凹形状になるように、前記保持面を有するチャックを変形させて、前記チャックにより前記基板を保持する工程と
を含み、
前記凹形状は、前記保持面の中央が前記基板とは反対側に凹む形状を示す、基板保持方法。 providing a substrate;
and deforming a chuck having a holding surface that adsorbs and holds one surface of the substrate so that the holding surface has a concave shape, thereby holding the substrate with the chuck,
A substrate holding method, wherein the concave shape indicates a shape in which the center of the holding surface is concave toward the opposite side to the substrate.
第2チャックの第2保持面により第2基板の一方面を吸着して保持する工程と、
前記第1保持面を前記凹形状にし、かつ、前記第1保持面に対向する前記第2保持面を凸形状にした状態で、前記第1基板と前記第2基板とを貼り合わせる工程と
を含み、
前記第1保持面の前記凹形状は、前記第1保持面の中央が前記第1基板とは反対側に凹む形状を示し、
前記第2保持面の前記凸形状は、前記第2保持面の中央が前記第2基板側に突出する形状を示す、貼り合わせ方法。 a step of deforming a first chuck having a first holding surface that adsorbs and holds one side of a first substrate so that the first holding surface has a concave shape, and holding the first substrate with the first chuck;
a step of suction-holding one surface of a second substrate by a second holding surface of a second chuck;
and bonding the first substrate and the second substrate together in a state in which the first holding surface is formed in the concave shape and the second holding surface opposed to the first holding surface is formed in a convex shape,
the concave shape of the first holding surface indicates a shape in which a center of the first holding surface is concave toward an opposite side to the first substrate,
The convex shape of the second holding surface indicates a shape in which a center of the second holding surface protrudes toward the second substrate.
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