JP2010287689A - Push-up pin and substrate laminating apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プッシュアップピンおよび基板貼り合わせ装置に関する。 The present invention relates to a push-up pin and a substrate bonding apparatus.
搬送ロボットと基板ステージとの間で半導体ウエハ等の基板を受け渡しする場合に、リフトピンを用いる構造がある。リフトピンは、基板ステージから重力方向に進退して、基板または基板保持部材を下方から支持する(特許文献1参照)。 When transferring a substrate such as a semiconductor wafer between the transfer robot and the substrate stage, there is a structure using lift pins. The lift pins advance and retract in the direction of gravity from the substrate stage to support the substrate or the substrate holding member from below (see Patent Document 1).
積層基板の製造に用いる基板貼り合わせ装置では、上下に対向する一対のステージの各々に基板を保持させる。このため、保持面が下方を向く上側ステージに基板を保持させる場合にリフトピンを用いると、微細な素子が形成された基板の貼り合わせ面にリフトピンが接触する。 In a substrate bonding apparatus used for manufacturing a laminated substrate, the substrate is held by each of a pair of stages opposed to each other in the vertical direction. For this reason, when the lift pin is used when the substrate is held on the upper stage whose holding surface faces downward, the lift pin comes into contact with the bonding surface of the substrate on which fine elements are formed.
そこで、上記課題を解決すべく、本発明の第一態様として、基板を基板保持部に対して着脱するプッシュアップピンであって、基板保持部が基板を保持する保持面に対して先端が上下に進退するピン本体と、ピン本体の先端に配され、基板の下縁に斜めに接触して基板を支持する支持部とを備えるプッシュアップピンが提供される。 Therefore, in order to solve the above problems, as a first aspect of the present invention, there is provided a push-up pin that attaches and detaches a substrate to and from the substrate holding portion, and the tip of the substrate holding portion is vertically raised with respect to the holding surface that holds the substrate. There is provided a push-up pin provided with a pin body that advances and retracts and a support portion that is disposed at the tip of the pin body and that obliquely contacts the lower edge of the substrate to support the substrate.
また、本発明の第二態様として、基板を保持する基板ホルダを搭載するステージと、ステージに配された上記プッシュアップピンとを備える基板貼り合わせ装置が提供される。 As a second aspect of the present invention, there is provided a substrate bonding apparatus including a stage on which a substrate holder for holding a substrate is mounted and the push-up pins arranged on the stage.
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションも発明となり得る。 It should be noted that the above summary of the invention does not enumerate all the necessary features of the present invention. Further, a sub-combination of these feature groups can be an invention.
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention, but the following embodiments do not limit the invention according to the claims. In addition, not all the combinations of features described in the embodiments are essential for the solving means of the invention.
図1は、基板貼り合わせ装置100の全体的な構造を模式的に示す平面図である。基板貼り合わせ装置100は、筐体110と、筐体110に収容されたローダ120、加圧装置130、ホルダストッカ140、プリアライナ150および位置合わせ装置160を備える。また、筐体110の外面には、複数のFOUP(Front Opening Unified Pod)101が装着される。
FIG. 1 is a plan view schematically showing the overall structure of the
FOUP101の各々は複数の基板102を収容して、筐体110に対して個別に取り外しできる。FOUP101を用いることにより、複数の基板102を一括して基板貼り合わせ装置100に装填できる。また、基板102を貼り合わせて作製した積層基板104を、FOUP101に回収して一括して搬出できる。
Each of the
なお、ここでいう基板102は、シリコン単結晶基板、化合物半導体基板等の半導体基板の他、ガラス基板等でもあり得る。また、貼り合わせに供される基板102は、複数の素子を含む場合がある。
The
筐体110は、ローダ120、加圧装置130、ホルダストッカ140、プリアライナ150および位置合わせ装置160を気密に包囲する。これにより、基板貼り合わせ装置100における基板102の通過経路を清浄な環境に保つ。また、筐体110内をパージガスにより満たす場合もある。更に、筐体110の内部またはその一部を排気して、真空環境で基板102を取り扱う場合もある。
The
ローダ120は、フォーク122、落下防止爪124およびフォールディングアーム126を有する。フォールディングアーム126は、一端においてフォーク122および落下防止爪124を支持する。フォールディングアーム126の他端は、筐体110に対して回転可能に支持される。フォールディングアーム126は、それ自体の屈曲と回転とを組み合わせて、フォーク122を任意の位置に移動する。フォーク122は、搭載した基板102または基板ホルダ200を吸着して保持する。
The
また、ローダ120は、フォーク122および落下防止爪124を上下に反転する機能を有する。これにより、後述する位置合わせ装置160において、下向きの保持面を有するステージに、基板102および基板ホルダ200を保持させる。
The
落下防止爪124は、フォーク122が反転した場合に、フォーク122に保持された基板102または基板ホルダ200の下方に差し出される。これにより、基板102または基板ホルダ200が落下することを防止する。フォーク122が反転しない場合、落下防止爪124は、フォーク122上の基板102および基板ホルダ200と干渉しない位置まで退避する。
When the
上記のようなローダ120は、FOUP101からプリアライナ150、プリアライナ150から位置合わせ装置160、位置合わせ装置160から加圧装置130へと基板102および基板ホルダ200を搬送できる。更に、ローダ120は、基板102を貼り合わせた積層基板104をFOUP101に搬送する。
The
ホルダストッカ140は、基板102を保持する基板ホルダ200を収容して待機させる。基板ホルダ200は、ローダ120により1枚ずつ取り出され、それぞれが基板102を一枚ずつ保持する。詳細な形態については後述するが、基板ホルダ200は、基板貼り合わせ装置100の内部において基板102と一体的に取り扱われる。これにより、薄く脆弱な基板102を保護して、基板貼り合わせ装置100の内部における基板102の取り扱いを容易にする。
The
なお、基板ホルダ200は、積層基板104が基板貼り合わせ装置100から搬出される場合に、積層基板104から分離されてホルダストッカ140に戻される。これにより、少なくとも基板貼り合わせ装置100が稼働している期間は、基板ホルダ200は基板貼り合わせ装置100の外部に取り出されることがない。
The
プリアライナ150は、位置合わせ精度よりも処理速度を重視した位置合わせ機構を有する。プリアライナ150は、例えば、ローダ120に対する基板102または基板ホルダ200の搭載位置のばらつきを、予め定められた範囲に収まるように調整する。これにより、後述する位置合わせ装置160における位置合わせに要する時間を短縮する。なお、基板貼り合わせ装置100の仕様によっては、プリアライナ150において、基板102を基板ホルダ200に位置合わせして保持させ、更に、基板102を保持した基板ホルダ200をローダ120に搭載する場合がある。
The pre-aligner 150 has an alignment mechanism in which processing speed is more important than alignment accuracy. For example, the pre-aligner 150 adjusts the variation in the mounting position of the
更に、プリアライナ150は、基板102の配向方向を、ローダ120に対して一定の向きに揃える回転補正部も有してもよい。これにより、後述する位置合わせ装置160における調整量を減少させ、位置合わせ装置160における作業時間を短縮する。
Further, the pre-aligner 150 may include a rotation correction unit that aligns the orientation direction of the
位置合わせ装置160は、それぞれが基板ホルダ200に保持された一対の基板102を相互に位置合わせした後に重ね合わさせる。位置合わせ装置160における位置合わせ精度は高く、例えば、素子が形成された半導体基板を位置合わせする場合には、サブミクロンレベルの精度が求められる。位置合わせ装置160の構造および動作については、図2および図3を参照して後述する。
The
加圧装置130は、位置合わせ装置160において位置合わせされて重ね合わされた一対の基板102を加圧して、基板102どうしを接着する。これにより基板102は恒久的に積層された積層基板104となる。加圧装置130の構造および動作については、図4を参照して後述する。
The pressurizing
図2は、位置合わせ装置160の構造と動作を示す模式的な縦断面図である。位置合わせ装置160は、枠体162と、枠体162の内側に配された駆動部180、下ステージ170および上ステージ190とを備える。
FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view showing the structure and operation of the
枠体162は、それぞれが水平で互いに平行な底板161および天板165と、底板161および天板165を結合する複数の支柱163とを有する。底板161、支柱163および天板165はそれぞれ高剛性な材料により形成され、位置合わせ装置160の動作に伴う反力が作用した場合も変形を生じない。
The frame body 162 includes a
位置合わせ装置160において、底板161の上面には、X駆動部184およびY駆動部186が順次積層して配される。X駆動部184は、底板161に固定されたガイドレール182に案内されつつX方向に移動する。Y駆動部186は、X駆動部184の上でY方向に移動する。Y駆動部186には、下ステージ170が搭載される。これにより、駆動部180は、XY平面上の任意の位置に向かって下ステージ170を移動できる。
In the
なお、下ステージ170の搭載面は、例えば真空吸着、静電吸着等による吸着機構を有して、搭載された基板ホルダ200を吸着して保持する。これにより、搭載された基板ホルダ200の下ステージ170に対する変位が防止される。
Note that the mounting surface of the
顕微鏡171は、下ステージ170と共にX方向およびY方向に移動する。顕微鏡171および下ステージ170の相対位置は予め正確に知ることができるので、顕微鏡171を用いて、下ステージ170に対向する物の下ステージ170に対する相対位置を正確に検出できる。
The
図示の状態では、上ステージ190に吸着された基板ホルダ200に保持された基板102のアライメントマークMの位置を正確に検出できる。図中では、三角形の記号によりアライメントマークMを表す。ただし、相対位置の検出は、アライメントマークMを用いるとは限らない。例えば、基板102に形成されたパターン等を指標に用いる場合もある。
In the state shown in the figure, the position of the alignment mark M of the
位置合わせ装置160において、天板165の下面には、上ステージ190および顕微鏡191が懸下される。上ステージ190および顕微鏡191は、天板165に対して固定されて移動しない。
In the
上ステージ190は、水平で下向きの搭載面を有して、基板102を保持した基板ホルダ200を保持する。即ち、上ステージ190は、例えば真空吸着、静電吸着等による吸着機構を有して、基板ホルダ200を吸着して保持する。これにより、基板ホルダ200に吸着された基板102は、基板ホルダ200に保持された基板102と対向する。
The
また、上ステージ190および顕微鏡191の相対位置は予め正確に知ることができるので、顕微鏡191を用いて、上ステージ190に対向する物の相対位置を正確に検出できる。この実施形態では、下ステージ170に搭載された基板ホルダ200に保持された基板102のアライメントマークMを観察して、基板ホルダ200に保持された基板102の位置を正確に検出できる。
Further, since the relative position of the
図3は、位置合わせ装置160の動作を、図2に対比して示す図である。既に説明した通り、顕微鏡171、191により対向する基板102のアライメントマークMの位置を検出することにより、基板ホルダ200に保持された基板102に対する基板ホルダ200に保持された基板102の正確な相対位置を知ることができる。
FIG. 3 is a diagram showing the operation of the
そこで、基板102相互の相対位置のずれが無くなるようにX駆動部184およびY駆動部186を動作させて、一対の基板102を正対させることができる。続いて、シリンダ172およびピストン174を動作させて下ステージ170を上昇して、位置合わせをした状態で一対の基板102を積層して仮接合できる。
Accordingly, the
図4は、基板ホルダ200を上方から見下ろした様子を示す斜視図である。基板ホルダ200は、保持面202、フランジ部204および貫通穴206を有する。
FIG. 4 is a perspective view showing the
基板ホルダ200は、全体として円板状をなして、基板102を保持する平坦な保持面202を中央に有する。フランジ部204は、保持面202に隣接して、保持面202の周囲に配される。保持面202およびフランジ部204の間には段差203が形成され、保持面202は、フランジ部204に対して僅かに***する。
The
貫通穴206は、後述するプッシュアップピンが挿通されるので、保持面202の周囲に沿って三つ以上設けられる。また、貫通穴206の各々は、保持面202およびフランジ部204の境界に配される。
Three or more through
更に、フランジ部204の側周面には溝201が形成される。溝201の用途については後述する。
Further, a
図5は、基板ホルダ200を下方から見上げた様子を示す斜視図である。基板ホルダ200の下面には、貫通穴206および給電用接点208が配されている様子が見える。また、フランジ部204の側周面に配された溝201が見える。
FIG. 5 is a perspective view showing a state in which the
貫通穴206の各々は、図示のように、基板ホルダ200の裏面まで貫通する。給電用接点208は、基板ホルダ200の下面と共通の面をなして、基板ホルダ200の内部に埋設された内部電極に接続される。これにより、給電用接点208を介して内部電極に電圧を印加して、保持面202を静電チャックとして動作させることができる。
Each of the through
なお、内部電極は、ひとつの基板ホルダ200に複数設けられる場合があり、給電用接点208も、内部電極に対応して複数設けられる場合がある。また、基板ホルダ200は、剛性の高いセラミックス、金属等により一体成形される。
A plurality of internal electrodes may be provided on one
図6は、加圧装置130の模式的な縦断面図である。加圧装置130は、筐体132の底部から順次積層された定盤138および加熱プレート136と、筐体132の天井面から垂下された圧下部134および加熱プレート136とを有する。加熱プレート136の各々はヒータを内蔵する。また、筐体132の側面のひとつには装入口131が設けられる。
FIG. 6 is a schematic longitudinal sectional view of the
加圧装置130には、既に位置合わせして重ね合わされた基板102が、基板102を挟み込んだ一対の基板ホルダ200と共に搬入される。搬入された基板102および基板ホルダ200は、定盤138の加熱プレート136上面に載置される。
The
加圧装置130は、加熱プレート136を昇温すると共に、圧下部134を降下して上側の加熱プレート136を押し下げる。これにより、加熱プレート136の間に挟まれた基板102並びに一対の基板ホルダ200および基板ホルダ200が加熱および加圧されて基板102は恒久的に接着され、後述する積層基板104となる。
The pressurizing
なお、図示は省いたが、加熱、加圧した後に、積層基板104を冷却する冷却部を加圧装置130に設けてもよい。これにより、室温までに至らなくても、ある程度冷却した積層基板104を搬出して、迅速にFOUP101に戻すことができる。
Although illustration is omitted, a cooling unit that cools the
また、加熱プレート136による加熱温度が高い場合は、基板102の表面が雰囲気と科学的に反応する場合がある。そこで、基板102を加熱加圧する場合は、筐体132の内部を排気して真空環境とすることが好ましい。このため、装入口131を気密に閉鎖する、開閉可能なシャッタを設けてもよい。更に、加熱プレート136を省略して、鏡面研磨された基板102を常温で接合させる場合もある。
In addition, when the heating temperature by the
図7、図8、図9および図10は、基板貼り合わせ装置100における基板102の状態の変遷を示す図である。以下、これらの図面を参照しつつ、基板貼り合わせ装置100の動作を説明する。
7, 8, 9, and 10 are diagrams showing the transition of the state of the
貼り合わせに供される基板102は、FOUP101に収容された状態で基板貼り合わせ装置100に装填される。基板貼り合わせ装置100においては、まず、ローダ120が、ホルダストッカ140から搬出した基板ホルダ200を、プリアライナ150に載置する。
The
プリアライナ150において、基板ホルダ200はローダ120に対する搭載位置を調整される。これにより、ローダ120は、比較的高い精度で、基板ホルダ200を位置合わせ装置160に搬入できる。
In the pre-aligner 150, the mounting position of the
次に、ローダ120は、FOUP101から1枚ずつ搬出した基板102を、プリアライナ150に搬送する。プリアライナ150において、基板102も、ローダ120に対する搭載位置を調整される。これにより、ローダ120は、比較的高い精度で基板102を、位置合わせ装置160内の基板ホルダ200に搭載できる。
Next, the
基板ホルダ200に載せられた基板102は、静電吸着等により、基板ホルダ200に保持される。上ステージ190および下ステージ170に各々搭載されるので、基板102を保持した基板ホルダ200は、少なくとも2つ用意される。
The
こうして、図7に示すように、基板102を保持した基板ホルダ200が用意される。以下の工程において、基板102および基板ホルダ200は一体的に取り扱われる。
Thus, as shown in FIG. 7, a
ローダ120は、基板102を保持した基板ホルダ200を、位置合わせ装置160に順次搬送する。例えば、最初に搬送された基板ホルダ200は、ローダ120により反転されて上ステージ190に保持される。また、次に搬入された基板ホルダ200は、そのままの向きで下ステージ170に保持される。これら基板ホルダ200に保持された基板102は、図8に示すように、相互に位置合わせして仮接合される。
The
ここで、位置合わせ装置160において仮接合された一対の基板102はまだ接着されていないので、図9に示すように、基板ホルダ200の溝201にクリップ209が嵌められる。これにより、位置合わせ装置160による位置合わせを保持したまま、位置合わせした基板102を挟んだ一対の基板ホルダ200を一体的に搬送できる。
Here, since the pair of
続いて、ローダ120は、仮接合された1対の基板102を挟んだ基板ホルダ200を、加圧装置130に搬送する。加圧装置130において加熱、加圧された1対の基板102は恒久的に接着され、図10に示すように、積層基板104となる。
Subsequently, the
更に、ローダ120は、基板ホルダ200および積層基板104を分離する。基板ホルダ200はホルダストッカ140に搬送される。また、積層基板104は、FOUP101に回収される。
Furthermore, the
図11から図16までの図面は、ローダ120から上ステージ190に基板ホルダ200が受け渡す過程を示す模式的な側面図である。これらの図において、他の図面と共通な要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。
FIGS. 11 to 16 are schematic side views showing a process in which the
図11に示すように、まず、上ステージ190に保持させる基板ホルダ200を、ローダ120により搬入する。このとき、ローダ120のフォーク122および落下防止爪124は上下が反転している。これにより、フォーク122に保持された基板ホルダ200も上下反転して、上ステージに保持された場合の向きで、上ステージ190の直下まで搬入される。
As shown in FIG. 11, first, the
落下防止爪124は、フォーク122に保持された基板ホルダ200の下方に差し出される。これにより、何らかの理由で基板ホルダ200の保持が解かれた場合に基板ホルダ200が落下することを防止する。
The
次に、図12に示すように、下ステージ170から、ホルダ用プッシュアップピン173が垂直にせり上がる。ホルダ用プッシュアップピン173及び後述する基板用プッシュアップピン175の移動を案内する図示しない案内部には、発塵等を考慮してエアガイドが用いられる。また、各プッシュアップピン173,175を移動させるための図示しない駆動部には、同様の理由で、エアアクチュエータ又は非接触式リニアモータが用いられる。ホルダ用プッシュアップピン173は、やがて、基板ホルダ200の下面に当接する。こうして、基板ホルダ200は、ホルダ用プッシュアップピン173にも保持された状態となる。
Next, as shown in FIG. 12, the holder push-up
なお、ホルダ用プッシュアップピン173の先端は、基板ホルダ200のフランジ部204に当接する。換言すれば、ホルダ用プッシュアップピン173が基板102に接触することはなく、基板102の品質が維持される。
The tip of the holder push-up
また次に、図13に示すように、ローダ120が僅かに上昇する。これにより、フォーク122は基板ホルダ200の上面から離れ、基板ホルダ200は、ホルダ用プッシュアップピン173により専ら支持される。
Next, as shown in FIG. 13, the
続いて、図14に示すように、ローダ120は、下ステージ170および上ステージ190間から退避する。こうして、基板ホルダ200は、下ステージ170および上ステージ190の間で、ホルダ用プッシュアップピン173に支持された状態となる。
Subsequently, as shown in FIG. 14, the
従って、図15に示すように、ホルダ用プッシュアップピン173を更に上昇することができ、上昇したホルダ用プッシュアップピン173により、基板ホルダ200を上ステージ190に押し付けられる。上ステージ190は、組み込まれた保持部、例えば、真空チャック、静電チャック等の保持部を動作させて、基板102を上ステージ190に保持する。
Accordingly, as shown in FIG. 15, the holder push-up
更に、図16に示すように、ホルダ用プッシュアップピン173を降下させて、下ステージ170の保持面よりも下方に格納する。これにより、上ステージ190に基板ホルダ200が保持された状態が得られる。
Further, as shown in FIG. 16, the holder push-up
図17、図18と図21から図24までは、上ステージ190が保持する基板ホルダ200が、更に基板102を保持させる手順を示す。他の図と共通の要素には同じ参照番号を付して、重複する説明を省く。
FIGS. 17, 18 and 21 to 24 show a procedure in which the
図17に示すように、まず、上ステージ190に保持された基板ホルダ200に保持させる基板102をローダ120により搬入する。このとき、ローダ120のフォーク122および落下防止爪124は上下が反転している。これにより、フォーク122に保持された基板102も上下反転して、貼り合わせ面を下に向けた状態で上ステージ190の直下に搬入される。
As shown in FIG. 17, first, the
なお、落下防止爪124は、フォーク122に保持された基板102の下方に差し出される。これにより、何らかの理由で基板102の保持が解かれた場合に基板102が落下することを防止する。
The
次に、図18に示すように、下ステージ170から、基板用プッシュアップピン175が垂直にせり出す。基板用プッシュアップピン175は、やがて基板102に当接する。ここで、基板用プッシュアップピン175は、図中に点線で囲った領域を拡大して示すように、基板102の下縁部に接して、基板102を支持する。こうして、基板ホルダ200は、フォーク122に保持されると共に、ホルダ用プッシュアップピン173に支持された状態となる。
Next, as shown in FIG. 18, the substrate push-up
図19は、基板用プッシュアップピン175の先端形状を示す斜視図である。基板用プッシュアップピン175は、鉛直に延在する基板用プッシュアップピン本体177と、その上端に傾斜して形成された支持面179とを有する。
FIG. 19 is a perspective view showing the tip shape of the substrate push-up
支持面179は、支持する基板102の中心に向かっており、3本以上の基板用プッシュアップピン175を用いて基板102を保持できる。なお、3本以上の基板用プッシュアップピン175は、同時に上昇または降下する。
The
基板用プッシュアップピン本体177は、基板102の周縁部と交差する方向に上昇して、支持面179を基板102の下縁部に当接させる基板102を支持する。これにより、基板用プッシュアップピン175が、下向きに保持された基板102の貼り合わせ面に接することが避けられる。
The substrate push-up pin
なお、基板用プッシュアップピン175の支持面179において、基板102の下縁部に接触する当接領域178は、基板102に対してより大きな摩擦を有する。これにより、基板用プッシュアップピン175が支持する基板102が滑落することが防止される。また、図示のように、基板用プッシュアップピン178の各々において、当接領域178を、支持面179の特定の高さに部分的に配することにより、複数の基板用プッシュアップピン175に支持された基板102が自律的に水平になる利点もある。
Note that the
また、当接領域178は、柔軟であることも好ましい。これにより、基板用プッシュアップピン175が基板102に当接した場合の衝撃を緩和でき、基板102の下縁部を傷めることが防止される。
The
図20は、基板用プッシュアップピン175の他の先端形状を示す斜視図である。この基板用プッシュアップピン175は、鉛直に延在する基板用プッシュアップピン本体177を有する点では図19に示した基板用プッシュアップピン175と共通するが、上端近傍が屈曲することにより形成された傾斜した側周面に支持面179を有する点で固有の形状を有する。
FIG. 20 is a perspective view showing another tip shape of the substrate push-up
支持面179の傾斜が、支持する基板102の中心に向かうこと、3本以上の基板用プッシュアップピン175を用いて基板102を保持できること等は、図19に示した基板用プッシュアップピン175と共通している。ただし、この基板用プッシュアップピン175は、鋭利な先端を有していないので、先端が基板102に接触した場合に、基板102を傷めることが抑制される。更に、支持面179における当接領域178が、基板102に対してより大きな摩擦を有すること、また、柔軟であることが有利な点も、図19に示した基板用プッシュアップピン175と共通する。また更に、基板用プッシュアップピン178の各々において、当接領域178を、支持面179の特定の高さに部分的に配することにより、複数の基板用プッシュアップピン175に支持された基板102が自律的に水平になる利点もある。
The inclination of the
以下、図21以降を参照して、位置合わせ装置160の継続する動作を説明する。次の段階ではローダ120が基板102の保持を解くと共に、基板用プッシュアップピン175が僅かに降下する。これにより、基板102は、フォーク122から下方に離れ、基板用プッシュアップピン175により専ら支持される。
Hereinafter, with reference to FIG. 21 and subsequent figures, the operation of the
続いて、図22に示すように、ローダ120は、下ステージ170および上ステージ190間から退避する。こうして、基板102は、上ステージ190の直下で、基板用プッシュアップピン175で支持された状態となる。
Subsequently, as shown in FIG. 22, the
ついで、図23に示すように、基板用プッシュアップピン175を今度は上昇させて、基板102を、上ステージ190に保持された基板ホルダ200に押し付ける。基板ホルダ200に押し付けられた基板102は、基板ホルダ200に組み込まれた保持部材、例えば静電チャック等の保持部材により下向きに保持される。
Next, as shown in FIG. 23, the substrate push-up
なお、基板102の側周部から上方に延在する基板用プッシュアップピン175の先端は、基板ホルダ200の貫通穴206に入り込む。従って、基板用プッシュアップピン175および基板ホルダ200が干渉することはない。
Note that the tip of the substrate push-up
更に、図24に示すように、基板用プッシュアップピン175を降下させて、下ステージ170の保持面よりも下方に格納する。これにより、上ステージ190に基板ホルダ200および基板102が保持された状態が得られる。
Further, as shown in FIG. 24, the substrate push-up
図25から図29までの図面は、ローダ120から下ステージ170に基板ホルダ200を受け渡す過程を示す模式的な側面図である。これらの図において、他の図面と共通な要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。
FIGS. 25 to 29 are schematic side views showing a process of transferring the
図25に示すように、まず、下ステージ170に保持させる基板ホルダ200を、ローダ120が搬入する。このとき、ローダ120のフォーク122は基板ホルダ200を下から支持しているので、落下防止爪124は退避している。これにより、基板ホルダ200を保持したフォーク122は、上ステージ190に保持された基板ホルダ200および基板102と干渉することなく、上ステージ190および下ステージ170の間に入り込む。
As shown in FIG. 25, first, the
次に、図26に示すように、下ステージ170から、ホルダ用プッシュアップピン173が垂直にせり上がる。ホルダ用プッシュアップピン173は、やがて、基板ホルダ200の下面に当接する。こうして、基板ホルダ200は、フォーク122に保持されつつ、ホルダ用プッシュアップピン173にも支持された状態となる。
Next, as shown in FIG. 26, the holder push-up
更に、図27に示すように、ホルダ用プッシュアップピン173が僅かに上昇する。これにより、基板ホルダ200は、フォーク122から離れ、専らホルダ用プッシュアップピン173に支持された状態になる。
Further, as shown in FIG. 27, the holder push-up
続いて、図28に示すように、ローダ120が、下ステージ170および上ステージ190間から退避する。こうして、基板ホルダ200は、下ステージ170および上ステージ190の間で、ホルダ用プッシュアップピン173に支持された状態となる。
Subsequently, as shown in FIG. 28, the
従って、図29に示すように、ホルダ用プッシュアップピン173を自由に降下することができ、ホルダ用プッシュアップピン173に支持された基板ホルダ200は、下ステージ170の上に載置される。下ステージ170は、組み込まれた保持部、例えば、真空チャック、静電チャック等の保持部を動作させて基板ホルダ200を保持する。ホルダ用プッシュアップピン173は、下ステージ170の下方に格納される。
Therefore, as shown in FIG. 29, the holder push-up
図30から図34までは、下ステージ170に保持された基板ホルダ200に対して、更に基板102を保持させる手順を示す。他の図と共通の要素には同じ参照番号を付して、重複する説明を省く。
30 to 34 show a procedure for further holding the
図30に示すように、まず、下ステージ170に保持された基板ホルダ200に保持させる基板102を、ローダ120により搬入する。この場合も、ローダ120のフォーク122は基板102を下方から支持しているので、落下防止爪124は、下ステージ170および上ステージ190の間から退避する。
As shown in FIG. 30, first, the
次に、図31に示すように、下ステージ170から、基板ホルダ200を貫通して、基板用プッシュアップピン175が垂直にせり上がる。なお、基板用プッシュアップピン175は、基板ホルダ200の貫通穴206を通じて、基板ホルダ200の上方まで突出する。
Next, as shown in FIG. 31, the substrate push-up
上昇する基板用プッシュアップピン175は、やがて、基板102の下縁部に当接する。こうして、基板102は、フォーク122に保持されると共に、基板用プッシュアップピン175にも支持された状態となる。
The board push-up
なお、既に説明した通り、基板用プッシュアップピン175は、傾斜した支持面179を有して、基板102の下縁部に当接して支持する。これにより、基板102の貼り合わせ面に基板用プッシュアップピン175が接触することが防止され、当該貼り合わせ面を傷めることが防止される。
As described above, the substrate push-up
次に、図32に示すように、ローダ120が基板102の保持を解くと共に、基板用プッシュアップピン175が僅かに上昇する。これにより、基板102は、フォーク122の上面から離間して、専ら基板用プッシュアップピン175により支持される状態となる。
Next, as shown in FIG. 32, the
続いて、図33に示すように、ローダ120は、基板102と摺動することなく、下ステージ170および上ステージ190間から退避する。こうして、基板102は、上ステージ190の直下で、基板用プッシュアップピン175で支持された状態となる。
Subsequently, as shown in FIG. 33, the
ついで、図34に示すように、基板用プッシュアップピン175を降下させて、基板102を下ステージ170上に保持された基板ホルダ200に載置する。更に、基板ホルダ200は、組み込まれた保持部、例えば静電チャック等の保持部材により載置された基板102を支持する。
Next, as shown in FIG. 34, the substrate push-up
更に、図34に示すように、基板用プッシュアップピン175を降下させて、下ステージ170の保持面よりも下方に格納する。これにより、下ステージ170に基板ホルダ200および基板102が保持された状態が得られる。
Further, as shown in FIG. 34, the substrate push-up
このように、下ステージ170に設けられたホルダ用プッシュアップピン173および基板用プッシュアップピン175を用いて、下ステージ170および上ステージ190の両方にローダ120から基板102を移し替ることができる。従って、上ステージについては、ホルダ用プッシュアップピン173および基板用プッシュアップピン175をいずれも省略できる。
As described above, the
なお、上記のように、基板用プッシュアップピン175は、上ステージ190に保持された基板ホルダ200に基板102を保持させる場合と、下ステージ170に保持された基板ホルダ200に基板102を保持させる場合との両方に用いられる。ここで、基板用プッシュアップピン175が降下して、下ステージ170に向かって基板102を接近させる場合は、基板ホルダ200に当接した基板102は、基板用プッシュアップピン175から基板ホルダ200に自然に移し替られる。
As described above, the substrate push-up
これに対して、基板用プッシュアップピン175が上昇して、上ステージ190に向かって基板102を接近させた場合は、基板ホルダ200に当接した基板102は、基板用プッシュアップピン175により基板ホルダ200に向かって押し付けられる。このため、プッシュアップピン175の昇降位置精度は、基板102を上ステージ190の基板ホルダ200に保持させる場合に、より高いことが望ましい。これにより、基板ホルダ200および基板用プッシュアップピン175に挟まれた基板102に過大な負荷がかかることが防止される。
On the other hand, when the substrate push-up
また、上記実施の形態では、下ステージ170および上ステージ190の上で、基板102の各々が基板ホルダ200により保持される場合について説明した。しかしながら、この発明は、この形態に限定されるものではない。
In the above embodiment, the case where each of the
例えば、基板ホルダ200を用いることなく、下ステージ170および上ステージ190に、それぞれ基板102を直接に保持させる場合にも上記プッシュアップピン175の構造は適用できる。この場合も、下ステージ170に配した基板用プッシュアップピン175を用いて、ローダ120から下ステージ170および上ステージ190の両方に基板102を移し替ることができる。
For example, the structure of the push-up
更に、上記の例では、基板102を下方から支持する用途で基板用プッシュアップピン175を用いた。しかしながら、例えば、静電チャックから基板102を剥がす等の目的で、基板102を吸着面に直角に押す場合に、プッシュアップピン175を使用することもできる。
Further, in the above example, the substrate push-up
また更に、基板貼り合わせ装置100において貼り合わせに供される基板102は、それ自体が既に積層構造を有するものであってもよい。即ち、基板貼り合わせ装置100において基板102を積層する工程を繰り返すことにより、多層の積層基板104を製造することもできる。
Furthermore, the
積層基板104を更に他の基板102に貼り合わせる場合、基板用プッシュアップピン175が積層基板104を支持する場合が生じる。更に、基板用プッシュアップピン175が支持する積層基板104が、互いに径の異なる基板102を積層したものである場合があり得る。特に、積層基板104の上層の基板102の大きさが下層の基板102の大きさよりも大きい場合、下層の基板102を支持すると、基板用プッシュアップピン175の先端が上層の基板102に当接する虞がある。従って、このような場合、基板用プッシュアップピン175は、径が最も大きい基板102の下縁を支持してもよい。これにより、基板用プッシュアップピン175の先端が、より大径な上層の基板102に当接することが避けられる。
When the
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above-described embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を、後の処理で用いる場合でない限り、任意の順序で実現しうることに留意されたい。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。 The order of execution of each process such as operations, procedures, steps, and stages in the apparatus, system, program, and method shown in the claims, the description, and the drawings is particularly “before” or “prior to”. It should be noted that the output of the previous process may be realized in any order unless used in a subsequent process. Regarding the operation flow in the claims, the description, and the drawings, even if it is described using “first”, “next”, etc. for convenience, it means that it is essential to carry out in this order. It is not a thing.
100 基板貼り合わせ装置、101 FOUP、102 基板、104 積層基板、110、132 筐体、120 ローダ、122 フォーク、124 落下防止爪、126 フォールディングアーム、130 加圧装置、131 装入口、134 圧下部、136 加熱プレート、138 定盤、140 ホルダストッカ、150 プリアライナ、160 位置合わせ装置、161 底板、162 枠体、163 支柱、165 天板、170 下ステージ、171、191 顕微鏡、172 シリンダ、173 ホルダ用プッシュアップピン、174 ピストン、175 基板用プッシュアップピン、177 基板用プッシュアップピン本体、178 当接領域、179 支持面、180 駆動部、182 ガイドレール、184 X駆動部、186 Y駆動部、190 上ステージ、200 基板ホルダ、201 溝、202 保持面、203 段差、204 フランジ部、206 貫通穴、208 給電用接点、209 クリップ 100 substrate bonding apparatus, 101 FOUP, 102 substrate, 104 laminated substrate, 110, 132 housing, 120 loader, 122 fork, 124 fall prevention claw, 126 folding arm, 130 pressurizing device, 131 loading port, 134 pressure lower part, 136 Heating plate, 138 Surface plate, 140 Holder stocker, 150 Pre-aligner, 160 Positioning device, 161 Bottom plate, 162 Frame body, 163 Post, 165 Top plate, 170 Lower stage, 171, 191 Microscope, 172 Cylinder, 173 Push for holder Up pin, 174 piston, 175 board push-up pin, 177 board push-up pin body, 178 contact area, 179 support surface, 180 drive unit, 182 guide rail, 184 X drive unit, 186 Y-drive Department, 190 on the stage, 200 a substrate holder, 201 groove, 202 holding surface, 203 steps, 204 flanges, 206 through hole, 208 power supply contacts, 209 clip
Claims (4)
前記基板保持部に対して上下動するピン本体と、
前記ピン本体の先端部に配され、前記基板の下縁に斜めに接触して前記基板を支持する支持部と
を備えるプッシュアップピン。 A push-up pin for attaching and detaching the substrate to and from the substrate holding part,
A pin body that moves up and down with respect to the substrate holder;
A push-up pin provided with a support portion that is disposed at a tip portion of the pin body and that obliquely contacts a lower edge of the substrate to support the substrate.
前記ステージに配された、請求項1から請求項3までのいずれかに記載のプッシュアップピンと
を備える基板貼り合わせ装置。 A stage on which a substrate holder for holding the substrate is mounted;
The board | substrate bonding apparatus provided with the push-up pin in any one of Claim 1 to 3 distribute | arranged to the said stage.
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