KR20230174717A - 얼라인먼트 장치, 기판 중첩 장치, 및 얼라인먼트 방법 - Google Patents

얼라인먼트 장치, 기판 중첩 장치, 및 얼라인먼트 방법 Download PDF

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KR20230174717A
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요시히로 이나오
다카오 이케다
요시히로 야마다
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아이메카테크 가부시키가이샤
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Abstract

[과제] 기판의 얼라인먼트를 행할 때에 기판의 둘레 방향에 있어서의 위치 결정을 행하고, 기판끼리를 양호하게 중첩한다.
[해결 수단] 얼라인먼트 장치(60)는, 외주부에 노치(99)가 형성된 기판(S1, S2)을 위치 결정하는 얼라인먼트 장치(60)로서, 기판(S1, S2)을 재치하는 기판 지지부(20)와, 기판 지지부(20)에 재치된 기판(S1, S2)의 노치(99)에 삽입하는 회전 규제부(63)와, 기판 지지부(20)에 재치된 기판(S1, S2)에 대하여 기판(S1, S2)의 표면을 따른 방향으로부터 협입하는 복수의 블록(61a, 62a)을 구비한다.

Description

얼라인먼트 장치, 기판 중첩 장치, 및 얼라인먼트 방법{ALIGNMENT APPARATUS, BONDING APPRATUS OF SUBSTRATES AND ALIGNMENT METHOD}
본 발명은, 얼라인먼트 장치, 기판 중첩 장치, 및 얼라인먼트 방법에 관한 것이다.
복수의 기판을 겹친 상태에서 중첩하는 기판 중첩 장치가 알려져 있다. 이와 같은 기판 중첩 장치로서, 제 1 웨이퍼(서포트 플레이트)가, 스테이지 상에 보지(保持)된 제 2 웨이퍼(기판) 상에 재치됨으로써, 제 1 웨이퍼와 제 2 웨이퍼를 중첩하는 구성이 개시되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조). 특허 문헌 1에 개시된 기판 중첩 장치에서는, 제 1 웨이퍼와 제 2 웨이퍼를 가압 접합하기에 앞서, 제 1 웨이퍼, 및 제 2 웨이퍼의 수평 방향에 있어서의 위치를 조정하는 얼라인먼트 장치(위치 조정부)를 구비하고 있다. 이 얼라인먼트 장치는, 제 1 웨이퍼, 제 2 웨이퍼의 직경 방향 외측으로, 둘레 방향으로 간격을 두고 복수 구비되어 있다. 얼라인먼트 장치는, 스테핑 모터, 에어 실린더 장치 등의 압압부에서 압압됨으로써, 제 1 웨이퍼, 제 2 웨이퍼에 맞닿아, 얼라인먼트를 실시한다.
일본공개특허 특개2013-243226호 공보
특허 문헌 1에 개시된 얼라인먼트 장치에서는, 제 1 웨이퍼, 제 2 웨이퍼의 둘레 방향(연직축에 평행한 축 둘레의 방향)에 있어서의 위치 조정을 행할 수 없다고 하는 문제가 있다.
본 발명은, 기판의 얼라인먼트를 행할 때에 기판의 둘레 방향에 있어서의 위치 결정을 행하고, 기판끼리를 양호하게 중첩하는 것이 가능한 얼라인먼트 장치, 기판 중첩 장치, 및 얼라인먼트 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제 1 양태에서는, 외주부에 노치가 형성된 기판을 위치 결정하는 얼라인먼트 장치로서, 상기 기판을 재치하는 기판 지지부와, 상기 기판 지지부에 재치된 상기 기판의 상기 노치에 삽입하는 회전 규제부와, 상기 기판 지지부에 재치된 상기 기판에 대하여 상기 기판의 표면을 따른 방향으로부터 협입하는 복수의 블록을 구비하는, 얼라인먼트 장치가 제공된다.
본 발명의 제 2 양태에서는, 상기한 바와 같은 얼라인먼트 장치와, 상기 기판 지지부에 마련되며, 상기 기판을 지지하여 승강하는 리프트 핀과, 상기 기판을 상기 리프트 핀으로부터 수취하여 보지하는 보지부와, 상기 기판 지지부의 상방에 배치되는 상측 누름부를 구비하고, 상기 얼라인먼트 장치에 의해 위치 결정된 복수의 상기 기판을, 상기 기판 지지부 또는 상기 리프트 핀과, 상기 상측 누름부로 협입함으로써 복수의 상기 기판을 중첩하는, 기판 중첩 장치가 제공된다.
본 발명의 제 3 양태에서는, 외주부에 노치가 형성된 기판을 위치 결정하는 얼라인먼트 방법으로서, 상기 노치에 회전 규제부를 삽입하여 상기 기판의 회전을 규제하는 것과, 상기 기판에 대하여 상기 기판의 표면을 따른 방향으로부터 복수의 블록으로 협입하는 것을 포함하는, 얼라인먼트 방법이 제공된다.
본 발명의 양태에 의하면, 기판의 얼라인먼트를 행할 때에 기판의 둘레 방향에 있어서의 위치 결정을 행하므로, 기판끼리를 양호하게 중첩할 수 있다.
도 1은 실시 형태와 관련된 기판 중첩 장치의 일례를 나타내는 도이다.
도 2는 상측의 기판을 하방에서 본 도이다.
도 3은 상측의 기판의 단면도이다.
도 4는 하측 플레이트, 및 얼라인먼트 장치를 상방에서 본 평면도이다.
도 5는 도 4의 A-A 화살표에서 본 단면도이다.
도 6은 실시 형태와 관련된 기판 중첩 방법의 일례를 나타내는 플로우 차트이다.
도 7운 도 6에 계속해서, 실시 형태와 관련된 기판 중첩 방법의 일례를 나타내는 플로우 차트이다.
도 8은 기판 중첩 장치의 동작의 일례를 나타내고, 상측의 기판을 챔버 내에 반입하며, 리프트 핀으로 지지한 도이다.
도 9는 기판 중첩 장치의 동작의 일례를 나타내고, 상측의 기판을 지지 부재 상에 재치한 도이다.
도 10은 기판 중첩 장치의 동작의 일례를 나타내고, 하측의 기판을 챔버 내에 반입하며, 리프트 핀으로 지지한 도이다.
도 11은 기판 중첩 장치의 동작의 일례를 나타내고, 하측의 기판을 하측 플레이트로 지지한 도이다.
도 12은 기판 중첩 장치의 동작의 일례를 나타내고, 리프트 핀을 상승시켜 상측 기판과 하측 기판을 중첩한 도이다.
도 13은 실시 형태와 관련된 얼라인먼트 방법의 일례를 나타내는 플로우 차트이다.
도 14는 얼라인먼트 장치의 동작의 일례를 나타내고, 노치 핀을 기판의 노치에 삽입한 도이다.
도 15는 얼라인먼트 장치의 동작의 일례를 나타내고, 한 쌍의 제 1 블록을 기판에 맞닿게 한 도이다.
도 16은 얼라인먼트 장치의 동작의 일례를 나타내고, 한 쌍의 제 2 블록의 일방으로 기판을 압압한 도이다.
도 17은 얼라인먼트 장치의 동작의 일례를 나타내고, 한 쌍의 제 2 블록의 타방으로 기판을 압압한 도이다.
도 18은 얼라인먼트 장치의 동작의 일례를 나타내고, 노치 핀, 한 쌍의 제 1 블록, 및 한 쌍의 제 2 블록을 퇴피시킨 도이다.
실시 형태에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 단, 본 발명은, 이하에 설명하는 내용에 한정되지 않는다. 또한, 도면에 있어서는 실시 형태를 알기 쉽게 설명하기 위해, 일부분을 생략하여 표현하고 있는 부분이 있다. 또한, 일부분을 크게 또는 강조하여 기재하는 등 적절히 축척을 변경하여 표현하고 있으며, 실제의 제품과는 크기, 형상이 상이한 경우가 있다. 이하의 각 도면에 있어서, XYZ 직교 좌표계를 이용하여 도면 중의 방향을 설명한다. 이 XYZ 직교 좌표계에 있어서는, 수평면에 평행한 평면을 XY 평면이라고 한다. 이 XY 평면에 있어서 기판(S1)과 기판(S2)과의 반송 방향에 평행한 방향을 X 방향이라고 하고, X 방향에 직교하는 방향을 Y 방향이라고 한다. 또한, XY 평면에 수직인 방향을 Z방향(높이 방향)이라고 표기한다. X 방향, Y방향 및 Z방향의 각각은, 도면 중의 화살표가 가리키는 방향이 +방향이며, 화살표가 가리키는 방향과는 반대의 방향이 -방향으로 하여 설명한다.
<기판 중첩 장치>
실시 형태와 관련된 기판 중첩 장치(100)에 대하여 설명한다. 도 1은, 실시 형태와 관련된 기판 중첩 장치(100)의 일례를 나타내는 도이다. 기판 중첩 장치(100)는, 접착층(F)를 형성한 기판(S1)과, 접착층(F)을 형성한 기판(S2)을, 서로의 접착층(F)을 맞닿게 하여 중첩한다. 또한, 접착층(F)은, 기판(S1) 및 기판(S2)의 쌍방에 형성되는 것에 한정되지 않고, 어느 일방의 기판(S1) 또는 기판(S2)에 형성되는 형태여도 된다. 접착층(F)은, 기판 중첩 장치(100)에 반입되기 전에, 예를 들면 도포 장치 등에 의해 기판(S1), 기판(S2)에 도포, 건조됨으로써 형성된다. 또한, 이 도포 장치는, 기판 중첩 장치(100)에 구비하는 형태여도 된다.
본 실시 형태에서는, 중첩되는 2매의 기판 중, 상측 기판을 기판(S1)이라고 칭하고, 하측 기판을 기판(S2)이라고 칭한다. 기판(S1) 및 기판(S2)은, 예를 들면 유리 기판, 반도체 기판, 수지성 기판 등이다. 본 실시 형태에서는, 예를 들면, 상측의 기판(S1)이 유리 기판, 하측의 기판(S2)이 실리콘 기판이다. 또한, 기판(S1)과 기판(S2)을 중첩한 형태를 기판(S)(도 18 참조)이라고도 칭한다. 기판(S1) 및 기판(S2)은, 모두 평면에서 볼 때에 있어서(Z방향에서 볼 때) 원 형상의 원형 기판이 사용되지만, 원형 기판에 한정되지 않고, 평면에서 볼 때에 있어서 직사각 형상(정방 형상, 장방 형상)의 각형 기판, 타원 형상, 장원 형상 등의 기판이어도 된다.
도 2는, 상측의 기판(S1)을 하방에서 본 도이다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 기판(S1, S2)은, 노치(99)를 구비한다. 노치(99)는, 기판(S1, S2)의 외주부에 형성된다. 노치(99)는, 기판(S1, S2)의 외주부에 있어서, 둘레 방향의 1개소에 형성된다. 노치(99)는, 기판(S1, S2)의 외주부로부터, 기판(S1, S2)의 직경 방향의 내측으로 움푹 들어가도록 형성된다. 노치(99)는, 하방에서 볼 때, 반원형으로 형성된다.
도 3은, 상측의 기판(S1)의 단면도이다. 도 2, 도 3에 나타내는 바와 같이, 상측의 기판(S1)에는, 챔버(10) 내에 반입된 상태에서 하측을 향하는 하면에, 접착층(F)이 형성되어 있다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 기판 중첩 장치(100)는, 챔버(10)와, 기판 지지부(20)와, 상측 누름부(30)와, 리프트부(40)와, 축부(51)와, 얼라인먼트 장치(60)와, 제어부(C)를 구비한다. 제어부(C)는, 기판 중첩 장치(100)에 있어서의 각 부의 동작을 통괄하여 제어한다.
기판 중첩 장치(100)에 있어서, 기판(S1, S2)을 중첩하기 위해서는, 먼저, 기판(S1)을 챔버(10) 내에 반입하고, 얼라인먼트 장치(60)로 위치 맞춤한 후, 리프트부(40)에 의해 기판(S1)을 상승시켜, 상측 누름부(30)에서 보지시킨다. 그 후, 기판(S2)을 챔버(10) 내에 반입하고, 얼라인먼트 장치(60)로 위치 맞춤한 후, 리프트부(40)에 의해 기판(S2)을 상승시켜, 상측 누름부(30)에 보지된 기판(S1)과 중첩한다. 챔버(10) 내에 기판(S2)이 반입될 때, 기판(S2)은, 접착층(F)이 상방(+Z방향)을 향한 상태로 반입된다.
챔버(10)는, 기판 중첩 장치(100)의 기대(基臺)(15) 상에 배치되어 있다. 챔버(10)는, 기대(15)의 외주부로부터 상방으로 세워지는 측벽(10a)과, 측벽(10a)의 상방을 덮는 천장판(10b)을 가진 상자 형상으로 형성되어 있다. 챔버(10)는, 기판 지지부(20)와, 상측 누름부(30)와, 리프트부(40)와, 축부(51)의 일부와, 얼라인먼트 장치(60)가 수용되어 있다. 챔버(10)는, 상자 형상으로 형성되어 있으며, 측벽(10a)의 일부에 개구부(11)를 가지고 있다. 개구부(11)는, 챔버(10)의 -X측의 면에 형성되고, 챔버(10)의 내부와 외부를 연통시킨다. 개구부(11)는, 반송 장치(90)에 보지된 기판(S1, S2), 또한 양자를 중첩한 기판(S)이 통과 가능한 치수로 형성되어 있다.
기판(S1, S2)은, 반송 장치(90)의 아암(91)에 의해 개구부(11)를 통하여 챔버(10)에 각각 반입된다. 또한, 기판(S)은, 개구부(11)를 통하여 챔버(10) 내로부터 반출된다. 본 실시 형태에서는, 반송 장치(90)는, 평판 형상의 2개의 아암(91)을 구비하고 있으며, 챔버(10)에 기판(S1)을 반입할 때에는, 기판(S1)의 상측으로부터 흡착하여 기판(S1)을 보지하고, 기판(S2)을 반입할 때, 및 기판(S)을 챔버(10)로부터 반출할 때에는, 기판(S2, S)의 하측으로부터 흡착하여 기판(S2, S)을 보지한다. 또한, 아암(91)은, 기판(S2, S)을 반송할 때, 기판(S2, S)을 흡착하지 않고 아암(91)의 상면측에 재치하여 보지하는 형태여도 된다. 또한, 아암(91)은 2개라고는 한정하지 않고, 3개 이상이어도 된다.
챔버(10)는, 개구부(11)를 개폐하는 게이트 밸브(12)를 구비하고 있다. 게이트 밸브(12)는, 챔버(10)의 -X측의 측면에 있어서의 외측에 배치되고, 도면에 나타내지 않은 구동부에 의해, 예를 들면, 상하 방향(Z방향)으로 슬라이드 가능하다. 게이트 밸브(12)는, 슬라이딩함으로써 개구부(11)를 개폐한다. 또한, 게이트 밸브(12)로 개구부(11)를 폐쇄해도, 챔버(10)는, 대기 개방된 상태로 되어 있다. 또한, 개구부(11)를 폐쇄함으로써 챔버(10) 내를 밀폐 상태로 하여, 챔버(10) 내를 진공 분위기로 해도 된다. 또한, 챔버(10)의 상면에는, 후술하는 축부(51)가 관통하는 관통부(10h)가 마련되어 있다. 관통부(10h)에는, 축부(51)가 삽입되어 있다. 또한, 축부(51)는, 승강 가능하게 마련되어도 된다.
또한, 기판 중첩 장치(100)는, 챔버(10)를 구비하는지 여부가 임의이며, 챔버(10)를 구비하지 않는 형태(대기 개방형)이어도 된다. 챔버(10) 내를 진공 분위기로 하는 경우에는, 챔버(10) 내는, 도면에 나타내지 않은 흡인 장치에 접속된다. 이 흡인 장치에 의해 챔버(10) 내를 흡인(배기)함으로써, 챔버(10) 내를 진공 분위기로 할 수 있다. 또한, 챔버(10)는, 내부의 진공 분위기를 개방하기 위해 외부에 대하여 개방 가능한 밸브를 구비하고 있어도 된다. 또한, 챔버(10) 내는, 도면에 나타내지 않은 가스 공급 장치에 접속되어도 된다. 이 가스 공급 장치로부터 챔버(10) 내에 소정의 가스를 공급함으로써 챔버(10) 내를 소정의 가스 분위기로 할 수 있다. 소정의 가스로서는, 예를 들면, 질소 가스 등의 기판(S1, S2)에 형성되어 있는 박막 등에 대하여 불활성인 가스, 또는 드라이 에어 등이 이용된다.
기판 지지부(20)는, 챔버(10) 내에 반입되는 기판(S1, S2)을 하방으로부터 지지한다. 기판 지지부(20)는, 상방에서 볼 때 원 형상이지만, 이 형태에 한정되지 않고, 예를 들면 직사각 형상(정방 형상, 장방 형상), 타원 형상, 장원 형상 등이어도 된다. 기판 지지부(20)는, 기판(S1, S2)보다 큰 외경 치수로 설정되어 있다.
기판 지지부(20)는, 지지 플레이트(21)와, 히터(가열부)(22)와, 베이스 플레이트(23)를 가진다. 지지 플레이트(21), 히터(22), 및 베이스 플레이트(23)는, 하측(-Z측)으로부터 이 순서로 적층되어 있다. 기판 지지부(20)는, 지지 플레이트(21)의 하면측에 마련된 복수의 지주(支柱)(24)에 의해 지지되어 있다. 지지 플레이트(21)와 히터(22)와의 사이, 및 히터(22)와 베이스 플레이트(23)와의 사이는, 예를 들면 볼트 등의 체결 부재에 의해 고정되어 있다. 지지 플레이트(21), 히터(22), 및 베이스 플레이트(23)에는, 후술하는 리프트부(40)의 리프트 핀(41)을 관통시키는 관통 구멍(20h)이 상하 방향으로 복수 마련되어 있다. 또한, 히터(가열부)(22)를 마련할지 여부는 임의이며, 기판 지지부(20)는, 히터(가열부)(22)를 구비하고 있지 않은 형태여도 된다.
지지 플레이트(21)는, 예를 들면, 금속, 수지, 세라믹 등의 재질에 의해 형성된 판 형상체이다. 히터(22)는, 가열부의 일례이며, 예를 들면, 내부에 전열선 등의 가열 기구(열원)를 가지는 핫플레이트이다. 히터(22)에 의해 베이스 플레이트(23)를 개재하여 기판(S1, S2)을 가열한다. 또한, 히터(22)는, 시트 형상의 열원을 사이에 두고 적층된 적층 구조체여도 된다. 베이스 플레이트(23)는, +Z측의 면인 상면(23f)측에 기판(S1, S2), 및 기판(S)이 배치된다. 베이스 플레이트(23)는, 예를 들면, 세라믹으로 형성되는 판 형상체이지만, 금속, 수지 등으로 형성되어도 된다. 베이스 플레이트(23)의 상면(23f)은, 기판(S2)과 접촉하는 면이어도 된다. 따라서, 상면(23f)은, 평면도가 높고 또한 면 거칠기가 작은(또는 경면인) 것이 바람직하다.
지주(24)는, 지지 플레이트(21)의 하면에 복수 마련되어 있다. 복수의 지주(24)는, 기판 지지부(20)를 챔버(10)의 바닥부의 기대(15)에 지지하기 위해 이용된다. 또한, 지주(24)의 개수 및 배치는, 상기한 형태에 한정되지 않고, 기판 지지부(20)를 지지 가능한 임의의 구성이 적용된다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 상측 누름부(30)는, 기판(S1)과 기판(S2)을 중첩할 때에, 상측의 기판(S1)을 기판(S2)측(기판 지지부(20)측)을 향해 꽉 누른다. 상측 누름부(30)는, 축부(51)의 하부에 마련된 기부(31)와, 기부(31)의 하면측에 마련된 흡착 패드(유지부)(32)를 구비한다. 기부(31) 및 흡착 패드(32)는, 예를 들면, 상방에서 볼 때 원 형상이지만, 이 형태에 한정되지 않고, 예를 들면, 직사각 형상(정방 형상, 장방 형상), 타원 형상, 장원 형상 등이어도 된다. 기부(31) 및 흡착 패드(32)는, 기판(S1, S2)보다 작은 외경 치수로 설정되어 있다. 또한, 기부(31) 및 흡착 패드(32)의 외경 치수는 임의로 설정 가능하다.
상측 누름부(30)는, 축부(51)의 하단에 마련되어 있으며, 상하 방향에 위치가 고정되어 있다. 단, 축부(51)가 승강 가능한 경우에는, 상측 누름부(30)는, 축부(51)와 일체로 승강하는 형태여도 된다. 흡착 패드(32)는, 하면(32a)을 흡착면으로 하여, 리프트 핀(41)에 지지된 상승하여 온 기판(S1)의 상면을 흡착하여 기판(S1)을 보지 가능하다. 흡착 패드(32)는, 기부(31)에 대하여, 예를 들면 볼트 등의 체결 부재에 의해 고정되어 있다. 흡착 패드(32)의 구성은 임의이며, 예를 들면, 진공 흡착 패드, 정전 흡착 패드 등이 이용된다. 또한, 상측 누름부(30)는, 히터(가열부)를 구비하는 형태여도 된다. 또한, 상측 누름부(30)가 히터를 구비하는 형태 대신에, 챔버(10) 내를 가열하는 히터가 마련되는 형태여도 된다.
리프트부(40)는, 기판 지지부(20)의 하방에 마련되어 있다. 리프트부(40)는, 기판 지지부(20)의 상방에 있어서 기판(S1, S2, S)을 지지하고, 이 기판(S1, S2, S)을 승강시킨다. 리프트부(40)는, 챔버(10) 내에 반입된 기판(S1, S2)의 각각을, 얼라인먼트 장치(60)로 위치 맞춤하기 위해, 지지한 기판(S1, S2)을 하강시켜, 기판 지지부(20) 상에 싣는다. 리프트부(40)는, 얼라인먼트 장치(60)로 위치 맞춤한 기판(S1)을, 흡착 패드(32)에 보지시키기 위해, 지지한 기판(S1)을 상승시킨다. 리프트부(40)는, 얼라인먼트 장치(60)로 위치 맞춤한 기판(S2)을, 기판(S1)에 중첩하기 위해, 기판(S2)을 상승시킨다.
리프트부(40)는, 복수의 리프트 핀(41)과, 이들 리프트 핀(41)의 하단에 연결되어 Z방향으로 승강하는 이동부(42)와, 이동부(42)를 승강시키는 리프트 핀 구동부(43)를 가지고 있다. 복수의 리프트 핀(41)은, 기판 지지부(20)의 중앙부에 배치되어 있다. 복수의 리프트 핀(41)은, 기판(S1, S2)의 중앙부에 하방으로부터 맞받음으로써, 기판(S1, S2)을 지지한다. 또한, 리프트 핀(41)은, 기판(S1, S2)을 기판 지지부(20) 상에 실은 후, 상단이 기판(S1, S2)과 비접촉이 된다.
도 4는, 기판 지지부(20)를 상방에서 본 평면도이다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 리프트 핀(41)은, 기판 지지부(20)에 마련된 복수의 관통 구멍(20h)을 각각 관통하여 배치된다. 복수의 리프트 핀(41)의 상단의 높이는 동일 또는 대략 동일하게 정렬되어 있다. 리프트 핀(41)은, 예를 들면, 비도전성을 가지는 재질(예를 들면 수지, 금속, 세라믹 등)로 형성되어도 된다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 이동부(42)는, 리프트 핀 구동부(43)를 구동시킴으로써 승강한다. 복수의 리프트 핀(41)은, 이동부(42)의 승강에 따라 동시에 승강한다. 리프트 핀 구동부(43)는, 예를 들면 전동의 회전 모터, 리니어 모터, 에어 실린더 장치, 유압 실린더 장치 등이 이용되고, 도면에 나타내지 않은 전달 기구에 의해 구동력이 이동부(42)에 전달된다.
도 5는, 도 4의 A-A 화살표에서 본 단면도이다. 도 4, 도 5에 나타내는 바와 같이, 기판 지지부(20)는, 지지 부재(80)를 구비하고 있다. 지지 부재(80)는, 얼라인먼트 장치(60)에 의해 기판(S1)의 위치 결정을 행할 때에, 기판(S1)의 하면 외주부(F1)를 하방으로부터 지지한다. 지지 부재(80)는, 기판 지지부(20)의 베이스 플레이트(23)에 마련된다.
지지 부재(80)는, 기판(S1)을 지지한 리프트 핀(41)이 하강하였을 때에, 기판(S1)의 하면 외주부(F1)에 맞닿아 기판(S1)을 지지한다. 지지 부재(80)는, 기판 지지부(20)의 둘레 방향으로 간격을 두고 3개소 이상 마련되어 있다. 지지 부재(80)는, 예를 들면, 기판 지지부(20)의 둘레 방향으로 간격을 두고, 예를 들면 4개소에 마련되어 있다. 지지 부재(80)는, 예를 들면, 기판 지지부(20)의 상면으로부터 돌출되는 핀(81)이다. 핀(81)을, 기판(S1, S2)의 하면 외주부(F1)에 맞닿게 함으로써, 간이한 구성으로 기판(S1, S2)을 안정적으로 지지할 수 있다.
핀(81)의 선단의 형상은, 반구 형상으로 한정되지 않고, 적절히 다른 형상으로 해도 된다. 또한, 지지 부재(80)의 구성은 적절히 변경한다. 나아가서는, 지지 부재(80)를 구비하지 않고, 베이스 플레이트(23)의 상면(23f)으로부터 상방으로 출몰하도록 구성된 복수 개의 리프트 핀에 의해, 기판(S1, S2)을 하방으로부터 지지하도록 해도 된다.
도 1, 도 4에 나타내는 바와 같이, 얼라인먼트 장치(60)는, 기판 지지부(20)에 대하여, 기판(S1, S2)의 위치 결정을 행한다. 얼라인먼트 장치(60)는, 외주부에 노치(99)가 형성된 기판(S1, S2)을 위치 결정한다. 얼라인먼트 장치(60)는, 한 쌍의 제 1 블록 유닛(61)과, 한 쌍의 제 2 블록 유닛(62)과, 회전 규제부(63)를 구비한다. 한 쌍의 제 1 블록 유닛(61)은, 회전 규제부(63)에 대하여 기판(S1, S2)을 사이에 둔 일방측에 배치된다. 한 쌍의 제 2 블록 유닛(62)은, 한 쌍의 제 1 블록 유닛(61)에 대하여, 회전 규제부(63)에 대하여 기판(S1, S2)을 사이에 둔 타방측에 배치된다.
한 쌍의 제 1 블록 유닛(61)은, 기판 지지부(20)의 중심축(AX) 둘레의 둘레 방향에 있어서 간격을 두고 배치된다. 본 실시 형태에 있어서, 한 쌍의 제 1 블록 유닛(61)은, 중심축(AX) 주위의 둘레 방향에서, 예를 들면 90도의 각도로 간격을 두고 배치된다. 각 제 1 블록 유닛(61)은, 제 1 블록(61a)과, 제 1 블록 구동부(64)를 구비한다.
제 1 블록(61a)은, 기판 지지부(20)에 지지되는 기판(S1, S2)의 직경 방향으로 연장되는 가이드 부재(61s)를 따라, 진퇴 가능하게 마련된다. 제 1 블록(61a)은, 기판(S1, S2)의 직경 방향 내측으로 전진하였을 때에, 기판(S1, S2)의 외주부에 맞닿음 가능하다. 제 1 블록 구동부(64)는, 제 1 블록(61a)을, 기판(S1, S2)의 직경 방향으로 진퇴시킨다. 제 1 블록 구동부(64)는, 예를 들면, 전동의 회전 모터, 에어 실린더 장치, 유압 실린더 장치 등이 이용된다. 제 1 블록 구동부(64)는, 제어부(C)에 의해, 그 동작이 제어된다.
한 쌍의 제 2 블록 유닛(62)은, 기판(S1, S2)의 둘레 방향에 있어서 간격을 두고 배치된다. 본 실시 형태에 있어서, 한 쌍의 제 2 블록 유닛(62)은, 중심축(AX) 둘레의 둘레 방향에서, 예를 들면 90도의 각도로 간격을 두고 배치된다. 한 쌍의 제 2 블록 유닛(62)의 각각은, 한 쌍의 제 1 블록 유닛(61)의 각각에 대하여, 기판 지지부(20)의 중심축(AX)을 사이에 두고 대향하여 배치된다. 각 제 2 블록 유닛(62)은, 제 2 블록(62a)과, 제 2 블록 구동부(65)를 구비한다.
제 2 블록(62a)은, 기판 지지부(20)에 지지되는 기판(S1, S2)의 직경 방향으로 연장되는 가이드 부재(62s)를 따라, 진퇴 가능하게 마련된다. 제 2 블록(62a)은, 기판(S1, S2)의 직경 방향 내측으로 전진하였을 때에, 기판(S1, S2)의 외주부에 맞닿음 가능하다. 제 2 블록 구동부(65)는, 제 2 블록(62a)을, 기판(S1, S2)의 직경 방향으로 진퇴시킨다. 제 2 블록 구동부(65)는, 예를 들면, 전동의 회전 모터, 에어 실린더 장치, 유압 실린더 장치 등이 이용된다. 제 2 블록 구동부(65)는, 제어부(C)에 의해, 그 동작이 제어된다. 제 2 블록 구동부(65)는, 제 2 블록(62a)을, 기판(S1, S2)의 외주부를 향해 압압하도록, 탄성적으로 지지하는 탄성 부재(66)를 구비한다. 탄성 부재(66)는, 예를 들면 코일 스프링이다.
회전 규제부(63)는, 기판(S1, S2)의 둘레 방향에 있어서, 한 쌍의 제 2 블록 유닛(62)의 사이에 배치된다. 회전 규제부(63)는, 노치 핀(67)과, 핀 구동부(68)와, 핀 가압 부재(69)를 구비한다. 노치 핀(67)은, 기판(S1, S2)의 노치(99)에 삽입 가능하다. 노치 핀(67)의 선단부는, 상방에서 볼 때 반원 형상으로 형성된다. 핀 구동부(68)는, 노치 핀(67)을 기판(S1, S2)의 직경 방향으로 진퇴시킨다. 핀 구동부(68)는, 예를 들면, 전동의 회전 모터, 에어 실린더 장치, 유압 실린더 장치 등이 이용된다. 핀 구동부(68)는, 제어부(C)에 의해, 그 동작이 제어된다. 핀 가압 부재(69)는, 노치 핀(67)을 기판(S1, S2)의 직경 방향 내측을 향해 가압한다. 노치 핀(67)이 기판(S1, S2)의 노치(99)에 삽입됨으로써, 기판(S1, S2)의 둘레 방향으로의 이동이 규제된다.
얼라인먼트 장치(60)는, 복수의 블록으로서, 한 쌍의 제 1 블록 유닛(61)의 제 1 블록(61a)과, 한 쌍의 제 2 블록 유닛(62)의 제 2 블록(62a)을 가진다. 복수의 블록으로서의 , 한 쌍의 제 1 블록(61a)과, 한 쌍의 제 2 블록(62a)은, 기판 지지부(20)에 재치된 기판(S1, S2)을, 기판(S1, S2)의 둘레 방향으로 간격을 둔 복수 개소에서, 기판(S1, S2)의 표면을 따른 방향으로부터 협입한다. 얼라인먼트 장치(60)에 있어서, 회전 규제부(63)의 노치 핀(67)은, 기판 지지부(20)에 재치된 기판(S1, S2)의 노치(99)에 삽입된다. 이 구성에 의해, 기판(S1, S2)은, 둘레 방향으로의 회전이 구속된 상태에서, 위치 맞춤된다.
얼라인먼트 장치(60)에 있어서, 한 쌍의 제 1 블록(61a)은, 회전 규제부(63)의 노치 핀(67)에 대하여, 기판(S1, S2)을 사이에 둔 반대측에 배치된다. 한 쌍의 제 1 블록(61a)은, 노치 핀(67)에 대하여, 기판(S1, S2)의 중심을 사이에 둔 직경 방향의 반대측에서, 둘레 방향의 양측에 간격을 두고 배치된다. 한 쌍의 제 1 블록(61a)은, 노치 핀(67)에 대하여 기판(S1, S2)을 사이에 둔 반대측에서, 기판(S1, S2)의 외주부에 맞닿음 가능하게 배치된다. 한 쌍의 제 2 블록(62a)은, 한 쌍의 제 1 블록(61a)에 대하여 기판(S1, S2)을 사이에 둔 반대측에 배치된다. 한 쌍의 제 2 블록(62a)은, 노치(99)로부터 떨어진 기판(S1, S2)의 둘레 방향의 양측에 간격을 두고 배치된다.
한 쌍의 제 2 블록(62a)은, 노치(99)를 사이에 둔 기판(S1, S2)의 둘레 방향의 양측에서, 기판(S1, S2)의 외주부에 맞닿음 가능하게 배치된다. 이들 한 쌍의 제 1 블록(61a), 및 한 쌍의 제 2 블록(62a)이 기판(S1, S2)에 맞닿음으로써, 기판(S1, S2)의 표면을 따른 방향에 있어서의 기판(S1, S2)의 위치가 규정된다. 제 1 블록(61a), 제 2 블록(62a), 및 노치 핀(67)은, 기판(S1, S2)이 대전하는 것을 방지하기 위해, 도전성을 가지는 재료로 형성되는 것이 바람직하다.
한 쌍의 제 2 블록(62a)은, 핀 가압 부재(69)에 의해 기판(S1, S2)의 외주부를 향해 압압됨으로써, 기판(S1, S2)을 탄성적으로 지지한다. 또한, 노치 핀(67)은, 핀 가압 부재(69)에 의해 기판(S1, S2)의 직경 방향 내측에 가압됨으로써, 노치(99)에 확실하게 걸어 맞춘다. 제 1 블록(61a), 제 2 블록(62a), 및 회전 규제부(63)는, 기판(S1, S2)의 외주부에 대한 맞닿음력이, 제 2 블록(62a), 제 1 블록(61a), 노치 핀(67)의 순으로 강해지도록 설정되어 있다.
얼라인먼트 장치(60)의 동작은, 제어부(C)에 의해 제어된다. 제어부(C)는, 예를 들면, 도면에 나타내지 않은 다른 유닛에 의해 취득한 기판(S1, S2)의 형상, 직경, 노치(99)의 위치 등을 판독하고, 기판(S1, S2)에 대하여 각각의 얼라인먼트 위치를 결정하고 나서, 얼라인먼트 장치(60)를 동작시킨다. 기판(S1, S2)의 얼라인먼트 조정을 행할 때, 노치 핀(67)은, 제어부(C)의 제어에 의해 작동하는 핀 구동부(68)에 의해, 기판(S1, S2)의 직경 방향의 내측으로 전진하고, 노치(99)에 삽입된다. 한 쌍의 제 1 블록(61a)은, 제어부(C)의 제어에 의해 작동하는 제 1 블록 구동부(64)에 의해, 기판(S1, S2)의 직경 방향의 내측으로 전진한다. 한 쌍의 제 1 블록(61a)은, 제어부(C)가 미리 취득하고 있는 기판(S1, S2)의 외경 치수에 의거한 위치에 배치된다.
한 쌍의 제 2 블록(62a)은, 제어부(C)의 제어에 의해 작동하는 제 2 블록 구동부(65)에 의해, 기판(S1, S2)의 직경 방향의 내측을 향해 전진하고, 기판(S1, S2)의 외주부에 맞닿는다. 한 쌍의 제 2 블록(62a)은, 제 2 블록 구동부(65)에 의해, 기판(S1, S2)의 외주부에 꽉 눌러진다. 각 제 2 블록(62a)이, 기판(S1, S2)의 외주부를 직경 방향의 내측으로 압압함으로써, 기판(S1, S2)은, 기판(S1, S2)을 사이에 둔 반대측의 제 1 블록(61a)에 부딪힌다. 제 2 블록 구동부(65)는, 한 쌍의 제 2 블록(62a) 중 일방을 기판(S1, S2)의 외주부에 꽉 누른 후에, 한 쌍의 제 2 블록(62a) 중 타방을 기판(S1, S2)의 외주부에 꽉 누른다.
제 2 블록 구동부(65)는, 한 쌍의 제 2 블록(62a)의 각각에 대하여, 기판(S1, S2)의 외주부에 꽉 누르는 동작과, 기판(S1, S2)의 외주부로부터 퇴피시키는 동작을 번갈아 정해진 횟수 반복한다. 이 동작에 의해, 기판(S1, S2)은, 기판(S1, S2)의 외경 치수에 의거한 위치에 고정된 한 쌍의 제 1 블록(61a)을 기준으로 하여 위치 결정된다. 기판(S1, S2)의 둘레 방향에 있어서의 위치는, 노치(99)에 노치 핀(67)이 삽입됨으로써 규정된다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 복수의 제 1 블록(61a), 및 제 2 블록(62a)의 각각은, 복수의 핀(81)에 대하여, 기판 지지부(20)의 둘레 방향으로 어긋난 상태로 배치된다. 이 구성에 의해, 얼라인먼트 장치(60)에 의해 기판(S1, S2)의 위치 결정을 행할 때에, 복수의 제 1 블록(61a), 및 제 2 블록(62a)을 기판(S1, S2)의 표면을 따른 방향으로 진퇴하여 기판(S1, S2)을 협입할 때에, 제 1 블록(61a), 및 제 2 블록(62a)과 핀(81)과의 간섭이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
<기판 중첩 방법>
이어서, 실시 형태와 관련된 기판 중첩 방법에 대하여 설명한다. 도 6은, 실시 형태와 관련된 기판 중첩 방법의 일례를 나타내는 플로우 차트이다. 도 7은, 도 6에 이어서, 실시 형태와 관련된 기판 중첩 방법의 일례를 나타내는 플로우 차트이다. 이 기판 중첩 방법은, 예를 들면, 제어부(C)로부터의 지시에 의해 실행된다. 도 8 내지 도 18은, 기판 중첩 장치(100)의 동작의 일례를 나타내는 공정도이다. 또한, 이들의 공정도에서는, 각 부의 움직임을 알기 쉽게 하도록, 기재를 간략화하고 있다. 이하, 도 6, 도 7의 플로우 차트에 따라 설명한다.
우선, 챔버(10)의 게이트 밸브(12)를 개방하고, 기판을 반입한다(단계 S01). 도 8에 나타내는 바와 같이, 제어부(C)는, 도면에 나타내지 않은 구동부를 구동시켜 게이트 밸브(12)를 상승시키고, 개구부(11)를 개방시킨다. 계속해서, 기판(S1)(상측 기판)을 챔버(10) 내에 반입한다. 이 때, 제어부(C)는, 리프트 핀(41)을 기판(S1)의 주고 받는 높이까지, 상승시켜 둔다. 반송 장치(90)의 아암(91)은, 하면측에 기판(S1)을 보지한 상태에서 개구부(11)로부터 챔버(10)의 내부에 진입하고, 기판(S1)을 리프트 핀(41)의 상방에 배치시킨다. 아암(91)은, 하면에 마련된 도면에 나타내지 않은 흡착 패드 등에 의해 기판(S1)을 흡착하여 보지한다. 또한, 기판(S1)은, 챔버(10)로의 반입에 앞서, 외경 치수, 노치(99)의 둘레 방향에 있어서의 위치 등이 측정되고 있다. 기판(S1)은, 노치(99)의 둘레 방향에 있어서의 위치를, 소정의 위치에 맞춘 상태에서, 아암(91)에 보지된다.
그 후, 제어부(C)는, 아암(91)을 하강시켜, 기판(S1)을 아암(91)으로부터 리프트 핀(41)에 건네준다(단계 S02). 리프트 핀(41)은, 기판(S1)의 하면 내주부(F2)의 중앙부에 하방으로부터 맞받는다. 그 후, 아암(91)은, 챔버(10)로부터 퇴출한다. 또한, 기판(S1)이 접착층(F)을 구비하고 있는 경우, 기판(S1)은, 챔버(10) 내로의 반입 시에, 접착층(F)이 하측으로 되어 있다.
계속해서, 제어부(C)는, 도 9에 나타내는 바와 같이, 기판(S1)을 지지하고 있는 리프트 핀(41)을 하강시켜, 기판(S1)을 기판 지지부(20)의 복수의 지지 부재(80)(핀(81)) 상에 재치한다(단계 S03). 이 때, 리프트 핀(41)은, 복수의 지지 부재(80)(즉 기판(S1)의 하면)보다 하방 위치까지 하강시켜, 기판(S1)을 복수의 지지 부재(80)에 의해 지지시킨다. 이 구성에 의해, 기판(S1)은, 리프트 핀(41)과 비접촉이 되고, 하면 외주부(F1)에 하방으로부터 접하는 복수의 지지 부재(80)에 의해서만 지지된 상태가 된다. 또한, 히터(22)에 의해 기판(S1)을 가열해도 된다.
계속해서, 기판(S1)에 대하여 얼라인먼트 동작을 행한다(단계 S04). 기판(S1)에 대한 얼라인먼트 동작은, 이후에 상세하게 설명하는 바와 같이, 얼라인먼트 장치(60)에 의해 행한다.
얼라인먼트 동작의 이후, 제어부(C)는, 리프트 핀(41)을 상승시킴으로써 기판(S1)을 상방으로 들어 올린다. 계속해서, 기판(S1)을 흡착 패드(32)로 보지시킨다(단계 S05).
계속해서, 기판(S2)(하측 기판)을, 챔버(10) 내에 반입한다(단계 S06). 도 10에 나타내는 바와 같이, 제어부(C)는, 리프트 핀(41)을 기판(S2)의 주고 받는 높이까지 하강시킨다. 그 후, 아암(91)에 의해 기판(S2)을 챔버(10) 내에 반입하여 리프트 핀(41)의 상방에 배치시킨다. 아암(91)은, 하면측에 기판(S2)을 흡착하여 보지하고 있다. 그 후, 제어부(C)는, 아암(91)을 하강시켜, 기판(S2)을 아암(91)으로부터 리프트 핀(41)에 건네준다. 그 후, 아암(91)은, 챔버(10)로부터 퇴출한다. 또한, 기판(S2)은, 챔버(10) 내로의 반입 시에, 접착층(F)이 상측으로 되어 있다.
계속해서, 게이트 밸브(12)를 폐쇄하여, 기판의 베이크 처리를 행한다(단계 S07).
계속해서, 도 11에 나타내는 바와 같이, 리프트 핀(41)을 하강시켜 기판(S2)을 기판 지지부(20)에 재치시킨다. 리프트 핀(41)은, 복수의 지지 부재(80)보다 하방 위치까지 하강시켜, 기판(S2)을 복수의 지지 부재(80)만으로 지지시킨다. 이 구성에 의해, 기판(S2)은, 리프트 핀(41)과 비접촉이 되어, 하면 외주부(F1)에 하방으로부터 접하는 복수의 지지 부재(80)에 의해 지지된 상태가 된다. 그 후, 히터(22)에 의해 기판(S2)을 가열하여, 대기 개방된 상태에서 베이크 처리를 행해도 되고, 챔버(10) 내를 진공 분위기하로 한 상태에서 베이크 처리를 행해도 된다.
계속해서, 기판(S2)에 대하여 얼라인먼트 동작을 행한다(단계 S08). 여기서의 얼라인먼트 동작은, 상기 단계 S04와 마찬가지로, 이후에 상세하게 설명하는 바와 같이, 얼라인먼트 장치(60)에 의해 행한다. 따라서, 기판(S1)과 기판(S2)은, 평면에서 볼 때에 대략 동일한 위치에 위치 결정된다. 이 때, 기판(S2)은, 복수의 지지 부재(80)에 의해 하면 외주부(F1)에서 지지되어 있다. 이 때문에, 기판(S2)을 위치 결정하기 위해, 얼라인먼트 장치(60)에 의해, 기판(S2)을 기판(S2)의 하면을 따른 면 내에서 이동시키면, 복수의 지지 부재(80)와 기판(S1)의 하면 외주부(F1)와의 사이에서만, 스침이 발생한다. 단계 S08의 얼라인먼트 동작은, 단계 S04의 얼라인먼트 동작과 마찬가지이다.
계속해서, 제어부(C)는, 도 12에 나타내는 바와 같이, 리프트 핀(41)을 상승시킴으로써 기판(S2)을 상승시켜, 기판(S1)과 기판(S2)을 중첩한다(단계 S09). 이 때, 상측 누름부(30)의 흡착 패드(32)가 기판(S1)의 상면측을 누르고 있으며, 리프트 핀(41)에 의해 기판(S2)이 상승하여 기판(S1)에 중첩됨으로써 기판(S1)과 기판(S2)이 중첩된다. 즉, 흡착 패드(32)는, 기판(S1)을 보지하는 보지부로서 기능함과 함께, 기판(S1)의 상면에 맞닿아 기판(S1)의 상면을 누르는 기능의 쌍방을 가진다. 단계 S09에서는, 기판(S1)의 접착층(F)과 기판(S2)의 접착층(F)이 맞닿음으로써 기판(S1)과 기판(S2)이 중첩된다. 또한, 기판(S1)과 기판(S2)이 중첩되는 힘은, 리프트 핀(41)이 상승하는 힘에 의해 제어된다. 또한, 리프트 핀(41)의 상승 대신에, 기판(S1)을 보지하는 상측 누름부(30)를 하강시켜도 되고, 리프트 핀(41)을 상승시키고 또한 상측 누름부(30)를 하강시켜도 된다.
계속해서, 기판(S1)에 대한 흡착 패드(32)의 흡착을 해제한다(단계 S10). 제어부(C)는, 기판(S1)과 기판(S2)을 중첩한 후, 흡착 패드(32)에 의한 기판(S1)으로의 흡착을 해제시킨다. 리프트 핀(41)을 하강시켜, 중첩이 종료된 기판(S)을 반출용의 높이에 배치시킨다. 이 공정에 의해, 기판(S)은, 기판 지지부(20) 및 상측 누름부(30)의 쌍방으로부터 멀어진다. 계속해서, 게이트 밸브(12)를 개방하여 기판(S)을 챔버(10)로부터 반출한다(단계 S11).
게이트 밸브(12)를 상승시켜 개구부(11)를 개방한 후, 반송 장치(90)의 아암(91)을 개구부(11)로부터 챔버(10)의 내부에 진입시켜, 리프트 핀(41)으로 지지하는 기판(S)의 하방에 아암(91)을 배치시킨다. 그 후, 제어부(C)는, 아암(91)을 상승시켜, 아암(91)의 상면에 기판(S)을 흡착하여 보지시킴으로써, 기판(S)을 리프트 핀(41)으로부터 아암(91)에 건네준다. 또한, 아암(91)은, 기판(S)을 흡착하여 보지하지 않고, 아암(91)의 상면에 기판(S)을 재치시켜 보지하는 형태여도 된다. 그 후, 아암(91)이 챔버(10)로부터 퇴출함으로써, 기판(S)이 챔버(10)의 외부로 반출된다. 그 후, 제어부(C)는, 게이트 밸브(12)를 폐쇄하고, 일련의 처리를 종료시킨다.
<얼라인먼트 방법>
이어서, 실시 형태와 관련된 얼라인먼트 방법에 대하여 설명한다. 도 13은, 실시 형태와 관련된 얼라인먼트 방법의 일례를 나타내는 플로우 차트이다. 이 얼라인먼트 방법은, 상기 단계 S04, S08에 있어서, 예를 들면, 제어부(C)로부터의 지시에 의해 실행된다. 도 14 내지 도 18은, 얼라인먼트 장치(60)의 동작의 일례를 나타내는 공정도이다. 또한, 이들의 공정도에서는, 각 부의 움직임을 이해하기 쉽도록, 기재를 간략화하고 있다.
또한, 단계 S04에서는, 기판(S1)에 대하여, 얼라인먼트 장치(60)에 의해 얼라인먼트 동작이 행해진다. 단계 S08에서는, 기판(S2)에 대하여, 얼라인먼트 장치(60)에 의해 얼라인먼트 동작이 행해진다. 즉, 본 실시 형태와 관련된 얼라인먼트 방법은, 단계 S04에서는, 기판(S1)을 얼라인먼트 대상으로 하는데 반해, 단계 S08에서는, 기판(S2)을 얼라인먼트 대상으로 하는 점만이 상이하고, 얼라인먼트 장치(60)의 동작은 공통이다. 이하, 도 13의 플로우 차트에 따라 설명한다.
단계 S04, S08의 개시 단계에서, 기판(S1, S2)은, 복수의 지지 부재(80)로 지지되어 있다. 도 14에 나타내는 바와 같이, 제어부(C)는, 핀 구동부(68)를 구동하여 노치 핀(67)을 기판(S1, S2)의 노치(99)에 삽입한다(단계 S041). 노치 핀(67)이 노치(99)에 삽입됨으로써, 기판(S1, S2)의 둘레 방향으로의 이동(회전)이 규제된다.
계속해서, 제어부(C)는, 미리 취득한 기판(S1, S2)의 외경 치수에 의거하여, 제 1 블록 구동부(64)를 구동하여, 도 15에 나타내는 바와 같이, 한 쌍의 제 1 블록(61a)을 기판(S1, S2)의 직경 방향의 내측으로 전진시켜, 기판(S1, S2)의 외경 치수에 의거한 소정의 위치에 배치한다(단계 S042). 이 때의 기판(S1, S2)의 위치에 따라서는, 한 쌍의 제 1 블록(61a)은, 기판(S1, S2)에 맞닿지 않는 경우도 있다.
계속해서, 제어부(C)는, 제 2 블록 구동부(65)를 구동하여, 도 16에 나타내는 바와 같이, 한 쌍의 제 2 블록(62a) 중 일방을 기판(S1, S2)의 직경 방향의 내측으로 전진시켜, 기판(S1, S2)의 외주면에 맞닿게 한다(단계 S043). 일방의 제 2 블록(62a)은, 제어부(C)가 미리 취득한 기판(S1, S2)의 외경 치수에 의거하여, 소정의 위치까지 전진하고, 기판(S1, S2)을 압압한다. 기판(S1, S2)은, 기판(S1, S2)을 압압하는 일방의 제 2 블록(62a)과, 이 제 2 블록(62a)에 기판(S1, S2)을 사이에 두고 대향하는 제 1 블록(61a)에 협입된다.
계속해서, 제어부(C)는, 제 2 블록 구동부(65)를 구동하여, 도 17에 나타내는 바와 같이, 한 쌍의 제 2 블록(62a) 중 타방을 기판(S1, S2)의 직경 방향의 내측으로 전진시켜, 기판(S1, S2)의 외주면에 맞닿게 한다(단계 S044). 타방의 제 2 블록(62a)은, 제어부(C)가 미리 취득한 기판(S1, S2)의 외경 치수에 의거하여, 소정의 위치까지 전진하고, 기판(S1, S2)을 압압한다. 그 결과, 기판(S1, S2)은, 기판(S1, S2)을 압압하는 한 쌍의 제 2 블록(62a)과, 한 쌍의 제 1 블록(61a)에 협입된다.
그 후, 제어부(C)는, 제 2 블록 구동부(65)를 구동하여, 한 쌍의 제 2 블록(62a)의 쌍방을, 기판(S1, S2)의 직경 방향의 외측으로 퇴피시킨다(단계 S045). 계속해서, 제어부(C)는, 제 2 블록 구동부(65)를 구동하여, 한 쌍의 제 2 블록(62a) 중 타방을 기판(S1, S2)의 직경 방향의 내측으로 전진시켜, 기판(S1, S2)의 외주면에 맞닿게 한다(단계 S046). 단계 S046에서는, 한 쌍의 제 2 블록(62a) 중, 단계 S044에서 기판(S1, S2)에 맞닿게 한, 타방의 제 2 블록(62a)을 먼저 기판(S1, S2)에 맞닿게 한다.
계속해서, 제어부(C)는, 제 2 블록 구동부(65)를 구동하여, 한 쌍의 제 2 블록(62a) 중 일방을 기판(S1, S2)의 직경 방향의 내측으로 전진시켜, 기판(S1, S2)의 외주면에 맞닿게 한다(단계 S047). 단계 S047에서는, 상기한 단계 S044와 마찬가지로, 기판(S1, S2)은, 한 쌍의 제 2 블록(62a)과, 한 쌍의 제 1 블록(61a)에 협입된다. 단계 S043 내지 S047로 나타내는 바와 같이, 기판(S1, S2)에 대하여 먼저 맞닿게 하는 제 2 블록(62a)을 바꾸어 기판(S1, S2)을 협입함으로써, 기판(S1, S2)을 적절하게 얼라인먼트할 수 있다.
그 후, 단계 S043 내지 S047을 미리 설정된 횟수만큼 반복하였는지 여부를 확인한다(단계 S048). 단계 S043 내지 S047을 반복한 횟수가, 설정된 횟수에 도달하고 있지 않으면(단계 S048의 No), 제어부(C)는, 제 2 블록 구동부(65)를 구동하여, 한 쌍의 제 2 블록(62a)의 쌍방을, 기판(S1, S2)의 직경 방향의 외측으로 퇴피시킨다(단계 S049). 한 쌍의 제 2 블록(62a)을 퇴피시킨 후, 단계 S043으로 되돌아가, 단계 S043 이후의 처리를 반복한다. 단계 S043 내지 S047을 반복한 횟수가, 설정된 횟수에 도달한 경우(단계 S048의 Yes), 단계 S050으로 진행된다. 즉, 제어부(C)는, 제 2 블록 구동부(65)를 구동하여, 한 쌍의 제 2 블록(62a)을 차례로 기판(S1, S2)의 외주부에 꽉 누르는 동작과, 기판(S1, S2)의 외주부로부터 퇴피시키는 동작을 번갈아 설정된 횟수만큼 반복한다. 이 동작에 의해, 기판(S1, S2)은, 기판(S1, S2)의 외경 치수에 의거한 위치에 고정된 한 쌍의 제 1 블록(61a)을 기준으로 하여 적절하게 얼라인먼트된다.
계속해서, 제어부(C)는, 핀 구동부(68)를 구동하여 노치 핀(67)을 기판(S1, S2)의 직경 방향의 외측으로 후퇴시켜, 노치(99)로부터 퇴피시킨다(단계 S050). 계속해서, 제어부(C)는, 제 2 블록 구동부(65)를 구동하여, 한 쌍의 제 2 블록(62a)을, 기판(S1, S2)의 직경 방향의 외측으로 후퇴시켜, 기판(S1, S2)의 외주면으로부터 퇴피시킨다(단계 S051). 단계 S051에서는, 예를 들면, 한 쌍의 제 2 블록(62a)의 쌍방이 동시에 기판(S1, S2)의 외주면으로부터 퇴피한다.
계속해서, 제어부(C)는, 제 1 블록 구동부(64)를 구동하여, 한 쌍의 제 1 블록(61a)을, 기판(S1, S2)의 직경 방향의 외측으로 후퇴시켜, 기판(S1, S2)의 외주면으로부터 퇴피시킨다(단계 S052). 단계 S052에서는, 예를 들면, 한 쌍의 제 1 블록(61a)의 쌍방이 동시에 기판(S1, S2)의 외주면으로부터 퇴피한다. 단계 S052가 실행됨으로써, 도 18에 나타내는 바와 같이, 제 1 블록(61a) 및 제 2 블록(62a)이 기판(S1, S2)으로부터 떨어진 상태가 된다. 이 일련의 동작에 의해, 단계 S04, S08에 있어서의 얼라인먼트 동작이 종료된다.
이와 같이, 본 실시 형태와 관련된 얼라인먼트 장치(60)는, 회전 규제부(63)를 기판(S1, S2)의 노치(99)에 삽입함과 함께, 기판(S1, S2)을 복수의 블록(61a, 62a)으로 기판(S1, S2)의 표면을 따른 방향으로부터 협입한다. 따라서, 기판(S1, S2)의 회전을 구속하면서, 기판(S1, S2)의 얼라인먼트를 행할 수 있다. 그 결과, 기판(S1, S2)의 얼라인먼트를 행할 때에 기판(S1, S2)의 둘레 방향에 있어서의 위치 결정을 행하여, 기판(S1, S2)끼리를 양호한 품질로 중첩하는 것이 가능해진다.
이상, 실시 형태 및 변형예에 대하여 설명하였지만, 본 발명의 기술적 범위는, 상기한 실시 형태 및 변형예에 한정되지 않는다. 상기한 실시 형태 및 변형예에, 다양한 변경 또는 개량을 더하는 것이 가능한 것은 당업자에게 있어서 명백하다. 또한, 그와 같은 변경 또는 개량을 더한 형태도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다. 상기한 실시 형태 및 변형예에서 설명한 요건의 1개 이상은, 생략되는 경우가 있다. 또한, 상기한 실시 형태 및 변형예에서 설명한 요건은, 적절히 조합할 수 있다. 또한, 실시 형태 및 변형예에 있어서 나타낸 각 동작의 실행 순서는, 이전의 동작의 결과를 이후의 동작에서 이용하지 않는 한, 임의의 순서로 실현 가능하다. 또한, 상기한 실시 형태에 있어서의 동작에 관하여, 편의상 「우선」, 「이어서」, 「계속해서」 등을 이용하여 설명했다고 해도, 이 순서로 실시하는 것이 필수는 아니다.
또한, 상기한 실시 형태에서는, 2매의 기판(S1)과 기판(S2)을 중첩하는 형태를 예로 들어 설명하고 있지만 이 형태에 한정되지 않는다. 예를 들면, 기판(S1)과 기판(S2)을 중첩한 기판(S)에, 또 다른 기판을 중첩하는 형태여도 된다.
또한, 상기한 실시 형태에서는, 기판(S2)을 얼라인먼트 장치(60)에 의해 위치 결정할 때, 기판(S1)을 흡착 패드(32)로 흡착 보지하도록 하였지만, 이에 한정되지 않는다. 기판(S1)은, 기판 지지부(20)의 상방에 배치한 복수의 스페이서에 의해, 기판(S1)의 외주부를 협입하여 지지하도록 해도 된다.
10···챔버
20···기판 지지부
30···상측 누름부
41···리프트 핀
60···얼라인먼트 장치
61a ···제 1 블록
62a ··· 제 2 블록
63···회전 규제부
64···제 1 블록 구동부
65··· 제 2 블록 구동부
66···탄성 부재
67···노치 핀
68···핀 구동부
69···핀 가압 부재
99···노치
100···기판 중첩 장치

Claims (18)

  1. 외주부에 노치가 형성된 기판을 위치 결정하는 얼라인먼트 장치로서,
    상기 기판을 재치하는 기판 지지부와,
    상기 기판 지지부에 재치된 상기 기판의 상기 노치에 삽입하는 회전 규제부와,
    상기 기판 지지부에 재치된 상기 기판에 대하여 상기 기판의 표면을 따른 방향으로부터 협입하는 복수의 블록을 구비하는, 얼라인먼트 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전 규제부는, 상기 노치에 삽입 가능한 노치 핀을 구비하는, 얼라인먼트 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 노치 핀은, 상기 기판의 직경 방향으로 진퇴 가능하게 마련되고,
    상기 노치 핀을 상기 기판의 직경 방향으로 진퇴시키는 핀 구동부를 구비하는, 얼라인먼트 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 핀 구동부는, 미리 취득하고 있는 상기 기판의 외경 치수에 의거하여, 상기 노치 핀을 상기 기판의 직경 방향으로 진출시키는, 얼라인먼트 장치.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 회전 규제부는, 상기 노치 핀을 상기 기판의 직경 방향 내측으로 가압하는 핀 가압 부재를 구비하는, 얼라인먼트 장치.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 블록은, 상기 회전 규제부에 대하여 상기 기판을 사이에 둔 반대측에 배치되는 한 쌍의 제 1 블록과, 상기 한 쌍 제 1 블록에 대하여 상기 기판을 사이에 둔 반대측에 배치되는 한 쌍의 제 2 블록을 포함하는, 얼라인먼트 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 제 1 블록은, 상기 기판의 둘레 방향에 있어서 간격을 두고 배치되며, 상기 기판 지지부에 있어서 상기 기판의 직경 방향으로 진퇴 가능하게 마련되고,
    상기 한 쌍의 제 1 블록을 상기 기판의 직경 방향으로 진퇴시키는 제 1 블록 구동부를 구비하는, 얼라인먼트 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 제 2 블록은, 상기 노치로부터 떨어진 상기 기판의 둘레 방향에 있어서 간격을 두고 배치되며, 상기 기판 지지부에 있어서 상기 기판의 직경 방향으로 진퇴 가능하게 마련되고,
    상기 한 쌍의 제 2 블록을 상기 기판의 직경 방향으로 진퇴시키는 제 2 블록 구동부를 구비하는, 얼라인먼트 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 제 2 블록은, 상기 노치를 사이에 둔 상기 기판의 둘레 방향으로 맞닿음 가능하게 배치되는, 얼라인먼트 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 2 블록 구동부는, 상기 한 쌍의 제 1 블록이 상기 기판의 외주부에 맞닿은 상태에서 상기 한 쌍의 제 2 블록을 진행시키고, 상기 한 쌍의 제 2 블록을 상기 기판의 외주부에 누르는, 얼라인먼트 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 2 블록 구동부는, 상기 한 쌍의 제 2 블록 중 일방을 상기 기판의 외주부에 누른 후에, 상기 한 쌍의 제 2 블록 중 타방을 상기 기판의 외주부에 누르는, 얼라인먼트 장치.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 2 블록 구동부는, 상기 한 쌍의 제 2 블록의 각각에 대하여, 상기 기판의 외주부에 누르는 동작과, 상기 기판의 외주부로부터 퇴피시키는 동작을 번갈아 정해진 횟수 반복하는 얼라인먼트 장치.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 2 블록 구동부는, 상기 한 쌍의 제 2 블록을, 상기 기판의 외주부를 향해 압압하도록, 탄성적으로 지지하는 탄성 부재를 구비하는 얼라인먼트 장치.
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 블록, 상기 제 2 블록, 및 상기 회전 규제부는, 상기 기판의 외주부에 대한 맞닿음력이, 상기 제 2 블록, 제 1 블록, 상기 회전 규제부인 노치 핀의 순으로 맞닿음력이 강한 얼라인먼트 장치.
  15. 제 1 항에 기재된 얼라인먼트 장치와,
    상기 기판 지지부에 마련되며, 상기 기판을 지지하여 승강하는 리프트 핀과,
    상기 기판을 상기 리프트 핀으로부터 수취하여 보지하는 보지부와,
    상기 기판 지지부의 상방에 배치되는 상측 누름부를 구비하고,
    상기 얼라인먼트 장치에 의해 위치 결정된 복수의 상기 기판을, 상기 기판 지지부 또는 상기 리프트 핀과, 상기 상측 누름부로 협입함으로써 복수의 상기 기판을 중첩하는, 기판 중첩 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 얼라인먼트 장치, 상기 리프트 핀, 상기 보지부, 및 상기 상측 누름부를 수용하는 챔버를 구비하는, 기판 중첩 장치.
  17. 외주부에 노치가 형성된 기판을 위치 결정하는 얼라인먼트 방법으로서,
    상기 노치에 회전 규제부를 삽입하여 상기 기판의 회전을 규제하는 것과,
    상기 기판에 대하여 상기 기판의 표면을 따른 방향으로부터 복수의 블록으로 협입하는 것을 포함하는, 얼라인먼트 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 회전 규제부를 상기 노치에 삽입한 후에, 상기 복수의 블록으로 상기 기판을 협입하는 것을 포함하는, 얼라인먼트 방법.
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