JP2011216832A - 基板重ね合わせ装置、基板ホルダ、基板重ね合わせシステム、基板重ね合わせ方法、デバイス製造方法、基板接合装置および基板接合方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板重ね合わせ装置であって、第一基板と第二基板の間に温度差を生じさせる温度制御部と、温度差により第一基板および第二基板の少なくとも一方に生じた変形を維持しつつ、第一基板および第二基板を相互に位置合わせして重ね合わせる重ね合わせ部とを備える。上記基板重ね合わせ装置において、温度制御部は、第一基板の一部の領域と第二基板との間に温度差を生じさせてもよい。また、上記基板重ね合わせ装置において、第一基板と第二基板を重ね合わせたときに、第一基板に設けられた複数の位置合わせ指標と、第二基板に設けられた複数の位置合わせ指標が、それぞれの指標の基準位置に対する位置ずれ量が最小となる重ね合わせの目標位置を算出する算出部を備え、温度制御部は、算出部による算出結果に基づいて一部の領域を決定してもよい。
【選択図】図23
Description
[先行技術文献]
[特許文献]
[特許文献1]米国特許第6214692号明細書
図1は、接合装置100の全体的な構造を模式的に示す平面図である。接合装置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およびアライナ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。
図16は、アライナ160における基板210の位置合わせの手順を示すフローチャートである。一対の基板210は、それぞれ基板ホルダ220に保持された状態でアライナ160に搬入される。
図18は、これから重ね合わせようとする一対の基板210が互いに対向した状態を示す斜視図である。図12に示した基板210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。
図19は、基板210を部分的に加熱する機能を有する他の基板ホルダ2201の構造を示す断面図である。図2および図3に示した基板ホルダ2201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。
図24は、基板ホルダ2202の他の構造を示す断面図である。図19に示した基板ホルダ2202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。
図31は、基板ホルダ2203の他の構造を示す断面図である。基板ホルダ2203は、保持面222の直下に配された圧電材料部234および埋設電極227を有する。
Claims (40)
- 第一基板と第二基板の間に温度差を生じさせる温度制御部と、
前記温度差により前記第一基板および前記第二基板の少なくとも一方に生じた変形を維持しつつ、前記第一基板および前記第二基板を相互に位置合わせして重ね合わせる重ね合わせ部と
を備える基板重ね合わせ装置。 - 前記温度制御部は、前記第一基板の一部の領域と前記第二基板との間に温度差を生じさせる請求項1に記載の基板重ね合わせ装置。
- 前記第一基板と前記第二基板を重ね合わせたときに、前記第一基板に設けられた複数の位置合わせ指標と、前記第二基板に設けられた複数の位置合わせ指標が、それぞれの指標の基準位置に対する位置ずれ量が最小となる重ね合わせの目標位置を算出する算出部を備え、
前記温度制御部は、前記算出部による算出結果に基づいて前記一部の領域を決定する請求項2に記載の基板重ね合わせ装置。 - 前記算出部は、前記複数の位置合わせ指標のうち前記一部の領域に含まれる位置合わせ指標、および、対応する前記第二基板の位置合わせ指標を除いて前記目標位置を算出する請求項3に記載の基板重ね合わせ装置。
- 前記温度制御部は、前記複数の位置合わせ指標のうち前記一部の領域に含まれる位置合わせ指標の、対応する前記第二基板の位置合わせ指標に対する位置ずれ量に基づいて、前記温度差を決定する請求項3または請求項4に記載の基板重ね合わせ装置。
- 前記温度制御部は、前記第一基板の前記一部の領域を加熱することにより前記温度差を生じさせる請求項2から請求項5までのいずれか1項に記載の基板重ねあわせ装置。
- 前記温度制御部は、前記第二基板の全体も加熱する請求項6に記載の基板重ね合わせ装置。
- 前記第一基板を吸着する第一ステージを備え、
前記重ね合わせ部は、少なくとも前記第一ステージによる前記第一基板の吸着を継続させることにより前記変形を維持する請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載の基板重ね合わせ装置。 - 前記重ね合わせ部は、前記温度制御部が前記温度差を生じさせているときは、前記変形が生じる領域に対応する前記第一ステージの吸着領域の吸着を停止させる請求項8に記載の基板重ね合わせ装置。
- 前記温度制御部は、少なくとも、前記第一基板を保持する第一基板ホルダに設けられた第一温調部を制御することにより前記温度差を生じさせる請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載の基板重ねあわせ装置。
- 前記重ね合わせ部は、少なくとも前記第一基板ホルダによる前記第一基板の吸着を継続させることにより前記変形を維持する請求項10に記載の基板重ね合わせ装置。
- 前記重ね合わせ部は、前記温度制御部が前記温度差を生じさせているときは、前記変形が生じる領域に対応する前記第一基板ホルダの吸着領域の吸着を停止させる請求項11に記載の基板重ね合わせ装置。
- 重ね合わされた前記第一基板および前記第二基板を加圧して、前記第一基板と前記第二基板を恒久的に接合する加圧部を更に備える請求項1から請求項12までのいずれかに記載の基板重ね合わせ装置。
- 前記加圧部は、前記温度差を有する前記第一基板および前記第二基板を加圧し、次いで、前記第一基板および前記第二基板を加熱する請求項13に記載の基板重ね合わせ装置。
- 前記温度制御部は、前記第一基板および前記第二基板が恒久的に接合されるまで、前記温度差を維持する請求項13または請求項14に記載の基板重ね合わせ装置。
- 基板を吸着して保持する保持面と、
複数の領域に分割された前記保持面に対応して設けられる、前記基板を吸着する複数の吸着部と、
複数の領域に分割された前記保持面に対応して設けられる、前記基板を加熱および冷却の少なくとも一方を施す複数の温調部と
を備える基板ホルダ。 - 前記複数の吸着部による前記基板の吸着力は、前記複数の温調部の少なくともひとつにより加熱または冷却された前記基板の変形を維持する請求項16に記載の基板ホルダ。
- 第一基板を吸着して保持する第一基板ホルダと、
前記第一基板に対向する第二基板を吸着して保持する第二基板ホルダと、
前記第一基板ホルダおよび前記第二基板ホルダの少なくとも一方に設けられた温調部を制御することにより前記第一基板と前記第二基板の間に温度差を生じさせる温度制御部と、
前記第一基板ホルダおよび前記第二基板ホルダの少なくとも一方に設けられた吸着部を制御することにより、前記温度差によって前記第一基板および前記第二基板の少なくとも一方に生じた変形を維持しつつ相互に位置合わせして重ね合わせる重ね合わせ部と
を備える基板重ね合わせシステム。 - 第一基板と第二基板の間に温度差を生じさせる温度差発生ステップと、
前記温度差により前記第一基板および前記第二基板の少なくとも一方に生じた変形を維持しつつ相互に位置合わせして重ね合わせる重ね合わせステップと
を含む基板重ね合わせ方法。 - 前記温度差発生ステップは、前記第一基板と前記第二基板が単層基板と積層基板であるときに、前記単層基板を加熱または冷却することにより前記温度差を生じさせる請求項19に記載の基板重ね合わせ方法。
- 第一基板と第二基板を重ね合わせて製造されるデバイスの製造方法であって、
前記第一基板と前記第二基板を重ね合わせる工程は、
前記第一基板と前記第二基板の間に温度差を生じさせる温度差発生ステップと、
前記温度差により前記第一基板および前記第二基板の少なくとも一方に生じた変形を維持しつつ相互に位置合わせして重ね合わせる重ね合わせステップと
を含むデバイスの製造方法。 - 第一基板を保持する第一ステージと、
前記第一基板に対向する第二基板を保持する第二ステージと、
前記第二ステージを前記第一ステージに向かって移動させて前記第一基板および前記第二基板を積層させる駆動部と、
積層された前記第一基板および前記第二基板に温度差を生じさせる温度差発生部と
を備える基板接合装置。 - 積層された前記第一基板および前記第二基板を加圧して、前記第一基板および前記第二基板を恒久的に接合する加圧部を更に備え、前記温度差発生部は前記加圧部に配される請求項22に記載の基板接合装置。
- 前記加圧部は、前記温度差発生部が前記温度差を発生させた前記第一基板および前記第二基板を加圧し、次いで、前記第一基板および前記第二基板を加熱する請求項23に記載の基板接合装置。
- 前記温度差発生部は、積層された前記第一基板および前記第二基板において熱膨張の中心となる位置を固定した状態で前記温度差を生じさせる請求項22から請求項24までのいずれかに記載の基板接合装置。
- 前記温度差発生部は、前記第一基板および前記第二基板を個別に保持する一対の基板保持部材に前記温度差を生じさせる請求項22から請求項25までのいずれかに記載の基板接合装置。
- 前記一対の基板保持部材は、前記第一基板および前記第二基板の少なくとも一方を吸着することにより、前記温度差により前記第一基板および前記第二基板の少なくとも一方に生じた熱膨張または熱収縮を維持する請求項26に記載の基板接合装置。
- 前記一対の基板保持部材は、前記熱膨張または前記熱収縮が生じている間は、前記第一基板および前記第二基板の少なくとも一方の吸着を解除する請求項27に記載の基板接合装置。
- 第一基板を第一ステージに保持させる段階と、
前記第一基板に対向する第二基板を第二ステージに保持させる段階と、
前記第二ステージを前記第一ステージに向かって移動させて前記第一基板および前記第二基板を積層させる段階と、
積層された前記第一基板および前記第二基板に温度差を生じさせる段階と
を備える基板接合方法。 - 第一基板と第二基板を重ね合わせて製造されるデバイスの製造方法であって、
前記第一基板と前記第二基板を重ね合わせる工程は、
第一基板を第一ステージに保持させる段階と、
前記第一基板に対向する第二基板を第二ステージに保持させる段階と、
前記第二ステージを前記第一ステージに向かって移動させて前記第一基板および前記第二基板を積層させる段階と、
積層された前記第一基板および前記第二基板に温度差を生じさせる段階と
を備えるデバイスの製造方法。 - 第一基板を保持する第一ステージと、
前記第一基板に対向する第二基板を保持しつつ、前記第一ステージに対して相対移動する第二ステージと、
前記第一基板および前記第二基板の間に温度差を生じさせる温度差発生部と
を備え、前記第一基板および前記第二基板が互いに温度差を有する状態で前記第一ステージおよび前記第二ステージを接近させて、前記第一基板および前記第二基板を接合する接合装置。 - 前記温度差発生部は、前記第一基板および前記第二基板にそれぞれ設けられた複数の位置合わせ指標の位置ずれが統計的に最小になる目標温度差を算出する算出部を有する請求項31に記載の接合装置。
- 前記算出部は、第一温度差で生じた前記位置ずれの統計と、前記第一温度差と異なる第二温度差で生じた前記位置ずれの統計とを比較して、前記目標温度差を算出する請求項32に記載の接合装置。
- 前記温度差発生部は、経時的に変化した温度差が、前記第一基板および前記第二基板が恒久的に接合される時点で前記目標温度差となる温度差を発生する請求項32または請求項33に記載の接合装置。
- 前記温度差発生部は、前記第一基板および前記第二基板を個別に保持する一対の基板保持部材に前記温度差を生じさせる請求項31から請求項34までのいずれかに記載の接合装置。
- 前記一対の基板保持部材は、前記第一基板および前記第二基板の少なくとも一方を吸着することにより、前記温度差により前記第一基板および前記第二基板の少なくとも一方に生じた熱膨張または熱収縮を維持する請求項35に記載の基板接合装置。
- 前記一対の基板保持部材は、前記熱膨張または前記熱収縮が生じている間は、前記第一基板および前記第二基板の少なくとも一方の吸着を解除する請求項36に記載の基板接合装置。
- 前記第一基板および前記第二基板が恒久的に接合されるまで、前記温度差を維持する温度差維持部を更に備える請求項31から請求項37までのいずれかに記載の基板接合装置。
- 第一ステージに第一基板を保持させる段階と、
第二ステージに前記第一基板に対向する第二基板を保持させる段階と、
前記第一基板および前記第二基板の間に温度差を生じさせる段階と、
前記第一ステージおよび前記第二ステージを接近させる段階と
を備え、互いに温度差を有する前記第一基板および前記第二基板を接合する接合方法。 - 第一基板と第二基板を重ね合わせて製造されるデバイスの製造方法であって、
第一ステージに第一基板を保持させる段階と、
第二ステージに前記第一基板に対向する第二基板を保持させる段階と、
前記第一基板および前記第二基板の間に温度差を生じさせる段階と、
前記第一ステージおよび前記第二ステージを接近させる段階と、
互いに温度差を有する前記第一基板および前記第二基板を接合する段階と
を備えるデバイスの製造方法。
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