基板貼り合わせ装置および基板貼り合わせ方法
【課題】貼り合わせの進行状態を検出することができる基板貼り合わせ装置および基板貼り合わせ方法を提供することである。
【解決手段】実施形態に係る基板貼り合わせ装置は、第１の基板を載置する載置部と、前記載置部に載置された前記第１の基板と所定の間隔をあけて対峙させた第２の基板の周縁部を支持する基板支持部と、前記第２の基板の貼り合わせ面の一部と、前記第１の基板の貼り合わせ面の一部と、を接触させる接触部と、平面視において、前記第２の基板の貼り合わせ面の一部と、前記第１の基板の貼り合わせ面の一部と、が接触する位置から並べて設けられた複数の受光部と、前記受光部に入射させる光を照射する投光部と、前記受光部からの出力に基づいて貼り合わせの進行状態を演算する演算部と、を備えている。
【解決手段】実施形態に係る基板貼り合わせ装置は、第１の基板を載置する載置部と、前記載置部に載置された前記第１の基板と所定の間隔をあけて対峙させた第２の基板の周縁部を支持する基板支持部と、前記第２の基板の貼り合わせ面の一部と、前記第１の基板の貼り合わせ面の一部と、を接触させる接触部と、平面視において、前記第２の基板の貼り合わせ面の一部と、前記第１の基板の貼り合わせ面の一部と、が接触する位置から並べて設けられた複数の受光部と、前記受光部に入射させる光を照射する投光部と、前記受光部からの出力に基づいて貼り合わせの進行状態を演算する演算部と、を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、基板貼り合わせ装置および基板貼り合わせ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置などの電子デバイスの製造において、２枚の基板の貼り合わせ面同士を貼り合わせて１枚の基板を形成する技術が知られている。例えば、いわゆるＳＯＩ（Silicon on Insulator）ウェーハの製造や、陽極接合法を用いてガラス基板とシリコン基板との接合を行う場合などにおいて、２枚の基板の貼り合わせ面同士を貼り合わせて１枚の基板を形成する技術が知られている。
この様な技術によれば、基板間に接着剤などを介在させることなく基板同士を貼り合わせることができる。そのため、貼り合わせ後の処理（例えば、プラズマ処理、熱処理、化学処理など）におけるプロセス条件の多様化を図ることができる。また、ｐｎ接合や絶縁膜の埋め込みなども容易とすることができる。
【０００３】
ここで、貼り合わされる基板が部分的に変形するなどすれば、貼り合わされた基板間にボイドなどが発生するおそれがある。そのため、ボイドの発生を検出する技術が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
しかしながら、貼り合わせの進行状態が不均一となると、ボイドの発生に至らなくても貼り合わされた基板に歪みが発生して、貼り合わせ品質が低下するおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３０３０８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、貼り合わせの進行状態を検出することができる基板貼り合わせ装置および基板貼り合わせ方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態に係る基板貼り合わせ装置は、第１の基板を載置する載置部と、前記載置部に載置された前記第１の基板と所定の間隔をあけて対峙させた第２の基板の周縁部を支持する基板支持部と、前記第２の基板の貼り合わせ面の一部と、前記第１の基板の貼り合わせ面の一部と、を接触させる接触部と、平面視において、前記第２の基板の貼り合わせ面の一部と、前記第１の基板の貼り合わせ面の一部と、が接触する位置から並べて設けられた複数の受光部と、前記受光部に入射させる光を照射する投光部と、前記受光部からの出力に基づいて貼り合わせの進行状態を演算する演算部と、を備えている。
【０００７】
また、他の実施形態に係る基板貼り合わせ方法は、載置された第１の基板と所定の間隔をあけて第２の基板を対峙させる工程と、前記第２の基板の貼り合わせ面の一部と、前記第１の基板の貼り合わせ面の一部と、を接触させる工程と、前記第１の基板と前記第２の基板との接合開始位置から並べて設けられた複数の検出位置における状態変化を検出する工程と、前記複数の検出位置における状態変化に基づいて貼り合わせの進行状態を演算する工程と、を備えている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の実施形態によれば、貼り合わせの進行状態を検出することができる基板貼り合わせ装置および基板貼り合わせ方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態に係る基板貼り合わせ装置について例示するための模式図である。
【図２】検出部に設けられた投光部と受光部との配設形態を例示するための模式平面図である。
【図３】貼り合わせの進行状態の演算を例示するための模式グラフ図である。
【図４】他の実施形態に係る投光部と受光部との配設形態を例示するための模式図である。（ａ）は検出部に設けられた投光部と受光部との配設形態を例示するための模式平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
[第１の実施形態]
図１は、第１の実施形態に係る基板貼り合わせ装置について例示するための模式図である。
図２は、検出部に設けられた投光部と受光部との配設形態を例示するための模式平面図である。なお、図２は図１におけるＡ−Ａ矢視図である。
図１に示すように、基板貼り合わせ装置１には、処理容器１１、載置部１２、基板支持部１３、押圧部１４、排気部１５、検出部１７が設けられている。
【００１１】
処理容器１１は、気密構造となっており大気圧よりも減圧された雰囲気を維持可能となっている。処理容器１１の側壁には、基板Ｗ１（第１の基板の一例に相当する）や基板Ｗ２（第２の基板の一例に相当する）などの搬入搬出を行うための開口部１１ａが設けられ、開口部１１ａを気密に開閉可能な開閉扉１１ｂが設けられている。また、処理容器１１の底部には、処理容器１１内の排気をするための開口部１１ｃが設けられている。
【００１２】
処理容器１１の内部には、貼り合わされる一方の基板Ｗ１を載置する載置部１２が設けられている。また、載置部１２には、載置面１２ａに載置された基板Ｗ１を保持する静電チャックなどの図示しない保持部を設けるようにすることもできる。その他、基板Ｗ１などの受け渡しの際に基板Ｗ１を支持するリフトピンなどを設けるようにすることもできる。
【００１３】
処理容器１１の内部であって、載置部１２の周辺には、載置部１２に載置された基板Ｗ１と所定の間隔をあけて対峙させた基板Ｗ２の周縁部を支持する基板支持部１３が設けられている。
基板支持部１３には、支持爪１３ａ、移動部１３ｂ、基部１３ｃが設けられている。
支持爪１３ａは、基板Ｗ２の周縁部を支持する。そして、支持爪１３ａに基板Ｗ２を支持させることで、載置部１２に載置された基板Ｗ１と対峙する所定の位置に基板Ｗ２が支持されるようになっている。
【００１４】
移動部１３ｂは、基板Ｗ２を支持する位置と、基板Ｗ２の外方向に退避した位置との間で支持爪１３ａを移動させる。移動部１３ｂは、例えば、サーボモータやパルスモータなどの制御モータを有するものとすることができる。
基部１３ｃは、処理容器１１の底部から立設され、その端部近傍に支持爪１３ａ、移動部１３ｂが設けられるようになっている。なお、支持爪１３ａ、移動部１３ｂ毎に基部１３ｃが設けられる場合を例示したがこれに限定されるわけではない。例えば、１つの基部１３ｃに複数の支持爪１３ａ、移動部１３ｂが設けられるようにすることもできる。
【００１５】
また、基板支持部１３の配設数には特に限定はないが、基板Ｗ２の周縁の３箇所以上に均等に割り付けられるようにすることが好ましい。その様にすれば基板Ｗ２の支持状態を安定させることができる。
押圧部１４には、移動部１４ａ、移動軸１４ｂ、パッド１４ｃが設けられている。
押圧部１４は、載置部１２の載置面１２ａと対向させるようにして設けられている。また、押圧部１４は、支持爪１３ａに支持された基板Ｗ２の略中央部をパッド１４ｃにより押圧することができる様な位置に設けられている。
押圧部１４は、支持爪１３ａに支持された基板Ｗ２の略中央部をパッド１４ｃで押圧することにより基板Ｗ２を撓ませて、基板Ｗ１の貼り合わせ面の一部と基板Ｗ２の貼り合わせ面の一部とを接触させる。
【００１６】
移動部１４ａは、処理容器１１の外部であって載置部１２の載置面１２ａと対向する位置に設けられている。移動部１４ａは、サーボモータやパルスモータなどの制御モータを有するものとすることができる。また、圧力制御された流体により駆動されるもの（例えば、エアシリンダなど）などを有するものとすることもできる。
移動軸１４ｂは、処理容器１１の壁面を貫通するようにして設けられ、一方の端部側が移動部１４ａと接続されている。また、他方の端部側にはパッド１４ｃが取り付けられている。
【００１７】
パッド１４ｃの先端部分は、略半球状を呈しその基部は円柱状を呈している。パッド１４ｃは、軟質の弾性体から形成され、押圧時に接触部分を点接触から面接触へと変化させることができるようになっている。そのため、押圧点（接合開始位置）における応力を緩和させることができるので、基板Ｗ２の損傷を抑制することができる。また、ボイドの発生、割れや欠けの発生、擦り傷の発生、スリップなどによる位置ずれの発生などを抑制することもできる。パッド１４ｃは、例えば、シリコンゴムやフッ素ゴムなどの軟質樹脂により形成されるものとすることができる。この場合、パッド１４ｃをシリコンゴムあるいはフッ素ゴムから形成するものとすれば、基板Ｗ２が汚染されることを抑制することができる。
なお、押圧部１４は必ずしも必要ではなく適宜設けられるようにすることができる。
例えば、基板Ｗ２を押圧することなく基板Ｗ２の自重により、基板Ｗ１と基板Ｗ２との貼り合わせを行うようにすることもできる。
また、接合開始位置は必ずしも基板の中央である必要はなく、例えば、基板の端部であってもよい。
この場合、基板Ｗ２の貼り合わせ面の一部と基板Ｗ１の貼り合わせ面の一部とを接触させる接触部が設けられるようにすることができる。
例えば、移動部１３ｂにより所定の支持爪１３ａの位置を移動させ、所定の支持爪１３ａから基板Ｗ２の一方の端部を外し、基板の一方の端部を接合開始位置として基板Ｗ１と基板Ｗ２との貼り合わせを基板Ｗ２の自重により行うようにすることもできる。
この様な場合には、支持爪１３ａや移動部１３ｂなどが接触部となり、前述した基板Ｗ２の押圧を行う場合には押圧部１４が接触部となる。
【００１８】
排気部１５は、配管１５ａを介して開口部１１ｃに接続されている。排気部１５は、例えば、ドライポンプなどとすることができる。なお、基板Ｗ１と基板Ｗ２との貼り合わせは、必ずしも減圧雰囲気下で行う必要はなく、例えば、大気圧雰囲気下で行うこともできる。基板Ｗ１と基板Ｗ２との貼り合わせを減圧雰囲気下で行わない場合には、排気部１５を設ける必要はなく、また、処理容器１１をパーティクルなどの侵入が抑制される程度の気密構造とすればよい。なお、処理容器１１を設けずに載置部１２の載置面１２ａと対向させるように押圧部１４を取り付けるための図示しない支持体を設けるようにすることもできる。図示しない支持体としては、例えば、載置部１２と基板支持部１３とを跨ぐようにして設けられるものを例示することができる。
ただし、基板Ｗ１と基板Ｗ２との貼り合わせを減圧雰囲気下で行うようにすれば、基板Ｗ１と基板Ｗ２との間に空気が巻き込まれることによりボイドが発生することをより抑制することができる。
【００１９】
検出部１７は、貼り合わせの進行状態を検出する。
検出部１７には、複数の投光部１７ａと、複数の受光部１７ｂと、演算部１７ｃとが設けられている。
投光部１７ａは、受光部１７ｂに入射させる光を照射する。投光部１７ａは、例えば、基板Ｗ１の貼り合わせ面に向けて光を照射するものとすることができる。投光部１７ａは、例えば、発光ダイオード(LED；Light Emitting Diode)などの発光素子を有するものとすることができる。この場合、投光部１７ａは、波長が１１００ｎｍ以上の光を照射するものとすることができる。基板Ｗ２がＳｉ（シリコン）基板の場合、投光部１７ａから照射される光の波長を１１００ｎｍ以上とすれば、基板Ｗ２を透過させることが容易となる。
【００２０】
受光部１７ｂは、基板Ｗ１の貼り合わせ面からの反射光を受光し、受光された光の強度に応じた電気信号を出力する。受光部１７ｂは、例えば、フォトダイオードなどの受光素子を有するものとすることができる。
ここで、一般的には、基板Ｗ１は表面に配線パターンなどが形成された製品基板、基板２は表面に配線パターンなどが形成されていない支持基板とされる場合が多い。そのため、後述する貼り合わせの進行状態を透過光を用いて検出するようにすれば、光が基板Ｗ１を透過することができず所望の検出を行うことができなくなるおそれがある。
これに対して、本実施の形態においては、基板Ｗ１の貼り合わせ面からの反射光を用いて後述する貼り合わせの進行状態を検出するようにしている。そのため、基板Ｗ１の表面に金属の配線パターンなどが形成されている場合であっても貼り合わせの進行状態を検出することができる。
【００２１】
演算部１７ｃは、受光部１７ｂからの出力に基づいて貼り合わせの進行状態を演算する。また、投光部１７ａからの光の出射や出射の停止などを制御するようにすることもできる。
【００２２】
ここで、図２に示すように、複数の受光部１７ｂは、平面視において、基板Ｗ２の貼り合わせ面の一部と、基板Ｗ１の貼り合わせ面の一部と、が接触する位置（接合開始位置）から基板Ｗ２の外方に向けて並べて設けられている。また、受光部１７ｂは、平面視において、基板Ｗ２の貼り合わせ面の一部と、基板Ｗ１の貼り合わせ面の一部と、が接触する位置を中心とする同心円上に設けられている。例えば、受光部１７ｂは基板Ｗ２の貼り合わせ面の一部と、基板Ｗ１の貼り合わせ面の一部と、が接触する平面位置に対応する処理容器１１の天井に設けることができる。なお、一般的には、基板Ｗ２の貼り合わせ面の一部と、基板Ｗ１の貼り合わせ面の一部と、が接触する位置、すなわち接合開始位置は基板Ｗ２の略中心となる。
【００２３】
また、同心円の径方向に隣接する投光部１７ａ同士、または、受光部１７ｂ同士の間の寸法Ｌ１が同じとなるようになっている。すなわち、投光部１７ａと受光部１７ｂとは同心円の径方向に等間隔で設けられている。
【００２４】
図３は、貼り合わせの進行状態の演算を例示するための模式グラフ図である。
なお、図３中のＶ１は位置１７ｄの最も近くに設けられた受光部１７ｂからの出力電圧の変化を表し、Ｖ２は位置１７ｄの最も近くに設けられた受光部１７ｂと基板Ｗ２の外方向において隣接した受光部１７ｂからの出力電圧の変化を表している。すなわち、図３中の右側になるほど位置１７ｄから離れた位置に設けられた受光部１７ｂからの出力電圧の変化を表している。また、所定の電圧Ｖtに達するまでの時間をＴ１〜Ｔ８と表している。
【００２５】
ここで、受光部１７ｂ同士の間の寸法Ｌ１が分かっているので、所定の電圧Ｖtに達するまでの時間を測定すれば、各受光部における検出位置間の貼り合わせの進行状態を演算することができる。例えば、任意の受光部（第１の受光部の一例に相当する）からの出力が所定の値に達するまでの時間と、任意の受光部に隣接する他の受光部（第２の受光部の一例に相当する）からの出力が所定の値に達するまでの時間と、に基づいて任意の受光部における検出位置と、任意の受光部に隣接する他の受光部における検出位置と、の間における貼り合わせの速度を求めることで貼り合わせの進行状態を演算するようにすることができる。
【００２６】
この場合、求められた貼り合わせの速度から貼り合わせの進行状態の様子を知ることができる。
例えば、図２に例示をしたものの場合には受光部１７ｂは同心円の径方向に等間隔で設けられているので、貼り合わせが略一定の速度で進むものとすれば、所定の電圧Ｖtに達するまでの時間の間隔も略一定となる。
すなわち、所定の電圧Ｖtに達するまでの時間の間隔を演算すれば貼り合わせの進行状態を知ることができる。
【００２７】
例えば、図３の時間Ｔ１〜Ｔ４、時間Ｔ５〜Ｔ８の間隔は略一定となっているので、これらに対応する領域においては貼り合わせが略一定の速度で進んでいることが分かる。
一方、時間Ｔ４と時間Ｔ５との間は間隔が広くなっているので、これに対応する領域においては貼り合わせの速度が遅くなっていることが分かる。同様に、時間の間隔が狭くなれば、これに対応する領域においては貼り合わせの速度が速くなっていることが分かる。
【００２８】
そして、受光部１７ｂが設けられた方向毎に貼り合わせの進行状態を演算すれば、基板Ｗ２の面内における貼り合わせの進行状態の様子を知ることができる。
例えば、図２に例示をしたものの場合には、位置１７ｄから４方向に受光部１７ｂを設けるようにしているので４方向における貼り合わせの進行状態、ひいては基板Ｗ２の面内における貼り合わせの進行状態の様子を知ることができる。
【００２９】
なお、図２に例示をしたものの場合には、９０°間隔で位置１７ｄから４方向に受光部１７ｂを設けるようにしたがこれに限定されるわけではない。受光部１７ｂを設ける方向の数は適宜選択することができる。例えば、位置１７ｄから３方向以上に受光部１７ｂを設けるようにすることができる。この場合、受光部１７ｂを設ける方向の数を多くすれば進行状態を検出する精度を向上させることができる。
【００３０】
また、受光部１７ｂは同心円の径方向に等間隔で設けられるようにしたが、これに限定されるわけではない。受光部１７ｂ同士の間の間隔が異なるものであったとしても、受光部１７ｂ同士の間の間隔は予め分かっているので前述した貼り合わせの進行状態の演算を行うことができる。例えば、接合開始位置に対応する位置の近傍の受光部１７ｂ同士を密に設ければ、接合開始位置からその近傍までの間の検出精度を向上させることができ、開始から早い段階で修正作業を行うことができる。ただし、受光部１７ｂ同士の間の間隔を一定とすれば、進行状態の演算の簡素化を図ることができ、検出精度の安定化を図ることができる。
【００３１】
また、投光部１７ａ、受光部１７ｂを同心円上に設ける場合を例示したが、配設形態は適宜変更することができる。例えば、投光部１７ａ、受光部１７ｂをマトリクス状に設けるようにすることもできる。ただし、投光部１７ａ、受光部１７ｂを同心円上に設けるようにすれば、進行状態の演算の簡素化を図ることができ、検出精度の安定化を図ることができる。
また、受光部１７ｂの数は、基板Ｗ２の大きさなどに応じて適宜変更することができる。この場合、受光部１７ｂの数を多くすれば進行状態を検出する精度を向上させることができる。
【００３２】
また、図２に例示をしたものの場合には、一対の投光部１７ａと受光部１７ｂとが複数組設けられる場合を例示したがこれに限定されるわけではない。例えば、１つの投光部１７ａによる反射光を近傍にある複数の受光部１７ｂによりそれぞれ受光するようにしてもよい。
また、基板Ｗ２の接合開始位置（一般的には、基板Ｗ２の中心）から受光部１７ｂが並んで設けられておればよく、投光部１７ａはこの様に設けられた受光部１７ｂに反射光を受光させることができるような配置とすればよい。
【００３３】
図４は、他の実施形態に係る投光部と受光部との配設形態を例示するための模式図である。なお、図４（ａ）は検出部に設けられた投光部と受光部との配設形態を例示するための模式平面図、図４（ｂ）は図４（ａ）におけるＢ−Ｂ矢視図である。
【００３４】
図４（ａ）に示すように、投光部１７ａと受光部１７ｂとは同心円の径方向において交互に並んで設けられている。
また、図４（ｂ）に示すように、１つの投光部１７ａによる反射光を隣接する２つの受光部１７ｂによりそれぞれ受光することができるようになっている。
この様にすれば、投光部１７ａの数を低減させることができるので、基板貼り合わせ装置１の構成の簡素化を図ることができる。
【００３５】
次に、基板貼り合わせ装置１の作用について例示をする。
まず、図示しない搬送装置により基板Ｗ１を開口部１１ａから処理容器１１の内部に搬入する。なお、開閉扉１１ｂは図示しない駆動部により開かれている。
次に、図示しないリフトピンを用いて基板Ｗ１を載置部１２に受け渡し、載置する。
そして、図示しない搬送装置を基板貼り合わせ装置１から退避させる。
【００３６】
次に、図示しない搬送装置により基板Ｗ２を開口部１１ａから処理容器１１の内部に搬入する。
次に、図示しない搬送装置により基板Ｗ２を支持爪１３ａに支持させることで基板Ｗ２を基板支持部１３に受け渡す。
そして、図示しない搬送装置を基板貼り合わせ装置１から退避させる。
【００３７】
次に、基板Ｗ１と基板Ｗ２とを貼り合わせる。
まず、開閉扉１１ｂが閉じられ処理容器１１が密閉される。そして、処理容器１１内が排気される。
次に、押圧部１４により、支持爪１３ａに支持された基板Ｗ２の略中央部がパッド１４ｃで押圧される。パッド１４ｃで押圧された基板Ｗ２は撓むので基板Ｗ１の貼り合わせ面の一部と基板Ｗ２の貼り合わせ面の一部とが接触する。
【００３８】
次に、移動部１３ｂにより支持爪１３ａを退避方向に徐々に移動させる。支持爪１３ａを退避方向に移動させると、支持爪１３ａにより支持される部分が基板Ｗ２の周縁部側に移動するので、基板Ｗ２の周縁部の高さ方向の位置が下がることになる。そのため、基板Ｗ１の貼り合わせ面と基板Ｗ２の貼り合わせ面とが接触した部分（貼り合わされた部分）が中央部から周縁部に向けて拡大して行くことになる。
【００３９】
この際、検出部１７により貼り合わせの進行状態が検出される。
例えば、前述したように、各受光部１７ｂからの出力電圧に基づいて所定の方向における貼り合わせの速度を演算部１７ｃにより演算することで貼り合わせの進行状態を検出するようにすることができる。
そして、各方向における貼り合わせの速度のばらつきが大きくなった場合には、警報を発するようにすることができる。また、移動部１３ｂを制御することで各方向における貼り合わせの速度のばらつきが小さくなるようにすることもできる。
【００４０】
次に、基板Ｗ２の周縁部が支持爪１３ａから外れると基板Ｗ１の貼り合わせ面と基板Ｗ２の貼り合わせ面とが全面において接触することになる。すなわち、基板Ｗ１と基板Ｗ２とが貼り合わされて基板が形成される。
次に、貼り合わされた基板が図示しない搬送装置により搬出され、図示しない基板格納部などに格納される。
以後、必要に応じて前述の手順を繰り返すことで基板Ｗ１、基板Ｗ２の貼り合わせを連続的に行うことができる。
【００４１】
本実施の形態によれば、検出部１７により貼り合わせの進行状態を検出することができるので、ボイドの発生に至らないような不具合（例えば、貼り合わされた基板に発生する歪み）をも抑制することができる。そのため、貼り合わされた基板の品質の向上、生産性の向上などを図ることができる。
【００４２】
[第２の実施形態]
次に、第２の実施形態に係る基板貼り合わせ方法について例示をする。
第２の実施形態に係る基板貼り合わせ方法は、載置された基板Ｗ１と所定の間隔をあけて基板Ｗ２を対峙させる工程と、基板Ｗ２の貼り合わせ面の一部と、基板Ｗ１の貼り合わせ面の一部と、を接触させる工程と、基板Ｗ１と基板Ｗ２との接合開始位置から並べて設けられた複数の検出位置における状態変化を検出する工程と、複数の検出位置における状態変化に基づいて貼り合わせの進行状態を演算する工程と、を備えたものとすることができる。
【００４３】
また、貼り合わせの進行状態を演算する工程において、第１の検出位置において状態変化が所定の値に達するまでの時間と、第２の検出位置において状態変化が所定の値に達するまでの時間と、に基づいて第１の検出位置と第２の検出位置との間における貼り合わせの速度を求めることで貼り合わせの進行状態を演算するようにすることができる。
また、状態変化を検出する工程において、平面視において、接合開始位置を中心とする同心円上に設けられた複数の検出位置における状態変化を検出するようにすることができる。
【００４４】
また、状態変化を検出する工程において、基板Ｗ１の貼り合わせ面からの反射光に基づいて複数の検出位置における状態変化を検出するようにすることができる。
また、状態変化を検出する工程において、波長が１１００ｎｍ以上の光を用いて状態変化を検出するようにすることができる。
また、貼り合わせ面の一部を接触させる工程において、基板Ｗ２を押圧して、基板Ｗ２の貼り合わせ面の一部と、基板Ｗ１の貼り合わせ面の一部と、を接触させるようにすることができる。
なお、各工程における内容は、基板貼り合わせ装置１において例示をした内容と同様とすることができるため詳細な説明は省略する。
【００４５】
以上、実施の形態について例示をした。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。
前述の実施の形態に関して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除若しくは設計変更を行ったもの、または、工程の追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。
例えば、基板貼り合わせ装置１に設けられた各要素の形状、寸法、材質、配置、数などは、例示をしたものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【００４６】
１ 基板貼り合わせ装置、１１ 処理容器、１２ 載置部、１３ 基板支持部、１４ 押圧部、１５ 排気部、１７ 検出部、１７ａ 投光部、１７ｂ 受光部、１７ｃ 演算部、１７ｄ 位置
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、基板貼り合わせ装置および基板貼り合わせ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置などの電子デバイスの製造において、２枚の基板の貼り合わせ面同士を貼り合わせて１枚の基板を形成する技術が知られている。例えば、いわゆるＳＯＩ（Silicon on Insulator）ウェーハの製造や、陽極接合法を用いてガラス基板とシリコン基板との接合を行う場合などにおいて、２枚の基板の貼り合わせ面同士を貼り合わせて１枚の基板を形成する技術が知られている。
この様な技術によれば、基板間に接着剤などを介在させることなく基板同士を貼り合わせることができる。そのため、貼り合わせ後の処理（例えば、プラズマ処理、熱処理、化学処理など）におけるプロセス条件の多様化を図ることができる。また、ｐｎ接合や絶縁膜の埋め込みなども容易とすることができる。
【０００３】
ここで、貼り合わされる基板が部分的に変形するなどすれば、貼り合わされた基板間にボイドなどが発生するおそれがある。そのため、ボイドの発生を検出する技術が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
しかしながら、貼り合わせの進行状態が不均一となると、ボイドの発生に至らなくても貼り合わされた基板に歪みが発生して、貼り合わせ品質が低下するおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３０３０８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、貼り合わせの進行状態を検出することができる基板貼り合わせ装置および基板貼り合わせ方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態に係る基板貼り合わせ装置は、第１の基板を載置する載置部と、前記載置部に載置された前記第１の基板と所定の間隔をあけて対峙させた第２の基板の周縁部を支持する基板支持部と、前記第２の基板の貼り合わせ面の一部と、前記第１の基板の貼り合わせ面の一部と、を接触させる接触部と、平面視において、前記第２の基板の貼り合わせ面の一部と、前記第１の基板の貼り合わせ面の一部と、が接触する位置から並べて設けられた複数の受光部と、前記受光部に入射させる光を照射する投光部と、前記受光部からの出力に基づいて貼り合わせの進行状態を演算する演算部と、を備えている。
【０００７】
また、他の実施形態に係る基板貼り合わせ方法は、載置された第１の基板と所定の間隔をあけて第２の基板を対峙させる工程と、前記第２の基板の貼り合わせ面の一部と、前記第１の基板の貼り合わせ面の一部と、を接触させる工程と、前記第１の基板と前記第２の基板との接合開始位置から並べて設けられた複数の検出位置における状態変化を検出する工程と、前記複数の検出位置における状態変化に基づいて貼り合わせの進行状態を演算する工程と、を備えている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の実施形態によれば、貼り合わせの進行状態を検出することができる基板貼り合わせ装置および基板貼り合わせ方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態に係る基板貼り合わせ装置について例示するための模式図である。
【図２】検出部に設けられた投光部と受光部との配設形態を例示するための模式平面図である。
【図３】貼り合わせの進行状態の演算を例示するための模式グラフ図である。
【図４】他の実施形態に係る投光部と受光部との配設形態を例示するための模式図である。（ａ）は検出部に設けられた投光部と受光部との配設形態を例示するための模式平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
[第１の実施形態]
図１は、第１の実施形態に係る基板貼り合わせ装置について例示するための模式図である。
図２は、検出部に設けられた投光部と受光部との配設形態を例示するための模式平面図である。なお、図２は図１におけるＡ−Ａ矢視図である。
図１に示すように、基板貼り合わせ装置１には、処理容器１１、載置部１２、基板支持部１３、押圧部１４、排気部１５、検出部１７が設けられている。
【００１１】
処理容器１１は、気密構造となっており大気圧よりも減圧された雰囲気を維持可能となっている。処理容器１１の側壁には、基板Ｗ１（第１の基板の一例に相当する）や基板Ｗ２（第２の基板の一例に相当する）などの搬入搬出を行うための開口部１１ａが設けられ、開口部１１ａを気密に開閉可能な開閉扉１１ｂが設けられている。また、処理容器１１の底部には、処理容器１１内の排気をするための開口部１１ｃが設けられている。
【００１２】
処理容器１１の内部には、貼り合わされる一方の基板Ｗ１を載置する載置部１２が設けられている。また、載置部１２には、載置面１２ａに載置された基板Ｗ１を保持する静電チャックなどの図示しない保持部を設けるようにすることもできる。その他、基板Ｗ１などの受け渡しの際に基板Ｗ１を支持するリフトピンなどを設けるようにすることもできる。
【００１３】
処理容器１１の内部であって、載置部１２の周辺には、載置部１２に載置された基板Ｗ１と所定の間隔をあけて対峙させた基板Ｗ２の周縁部を支持する基板支持部１３が設けられている。
基板支持部１３には、支持爪１３ａ、移動部１３ｂ、基部１３ｃが設けられている。
支持爪１３ａは、基板Ｗ２の周縁部を支持する。そして、支持爪１３ａに基板Ｗ２を支持させることで、載置部１２に載置された基板Ｗ１と対峙する所定の位置に基板Ｗ２が支持されるようになっている。
【００１４】
移動部１３ｂは、基板Ｗ２を支持する位置と、基板Ｗ２の外方向に退避した位置との間で支持爪１３ａを移動させる。移動部１３ｂは、例えば、サーボモータやパルスモータなどの制御モータを有するものとすることができる。
基部１３ｃは、処理容器１１の底部から立設され、その端部近傍に支持爪１３ａ、移動部１３ｂが設けられるようになっている。なお、支持爪１３ａ、移動部１３ｂ毎に基部１３ｃが設けられる場合を例示したがこれに限定されるわけではない。例えば、１つの基部１３ｃに複数の支持爪１３ａ、移動部１３ｂが設けられるようにすることもできる。
【００１５】
また、基板支持部１３の配設数には特に限定はないが、基板Ｗ２の周縁の３箇所以上に均等に割り付けられるようにすることが好ましい。その様にすれば基板Ｗ２の支持状態を安定させることができる。
押圧部１４には、移動部１４ａ、移動軸１４ｂ、パッド１４ｃが設けられている。
押圧部１４は、載置部１２の載置面１２ａと対向させるようにして設けられている。また、押圧部１４は、支持爪１３ａに支持された基板Ｗ２の略中央部をパッド１４ｃにより押圧することができる様な位置に設けられている。
押圧部１４は、支持爪１３ａに支持された基板Ｗ２の略中央部をパッド１４ｃで押圧することにより基板Ｗ２を撓ませて、基板Ｗ１の貼り合わせ面の一部と基板Ｗ２の貼り合わせ面の一部とを接触させる。
【００１６】
移動部１４ａは、処理容器１１の外部であって載置部１２の載置面１２ａと対向する位置に設けられている。移動部１４ａは、サーボモータやパルスモータなどの制御モータを有するものとすることができる。また、圧力制御された流体により駆動されるもの（例えば、エアシリンダなど）などを有するものとすることもできる。
移動軸１４ｂは、処理容器１１の壁面を貫通するようにして設けられ、一方の端部側が移動部１４ａと接続されている。また、他方の端部側にはパッド１４ｃが取り付けられている。
【００１７】
パッド１４ｃの先端部分は、略半球状を呈しその基部は円柱状を呈している。パッド１４ｃは、軟質の弾性体から形成され、押圧時に接触部分を点接触から面接触へと変化させることができるようになっている。そのため、押圧点（接合開始位置）における応力を緩和させることができるので、基板Ｗ２の損傷を抑制することができる。また、ボイドの発生、割れや欠けの発生、擦り傷の発生、スリップなどによる位置ずれの発生などを抑制することもできる。パッド１４ｃは、例えば、シリコンゴムやフッ素ゴムなどの軟質樹脂により形成されるものとすることができる。この場合、パッド１４ｃをシリコンゴムあるいはフッ素ゴムから形成するものとすれば、基板Ｗ２が汚染されることを抑制することができる。
なお、押圧部１４は必ずしも必要ではなく適宜設けられるようにすることができる。
例えば、基板Ｗ２を押圧することなく基板Ｗ２の自重により、基板Ｗ１と基板Ｗ２との貼り合わせを行うようにすることもできる。
また、接合開始位置は必ずしも基板の中央である必要はなく、例えば、基板の端部であってもよい。
この場合、基板Ｗ２の貼り合わせ面の一部と基板Ｗ１の貼り合わせ面の一部とを接触させる接触部が設けられるようにすることができる。
例えば、移動部１３ｂにより所定の支持爪１３ａの位置を移動させ、所定の支持爪１３ａから基板Ｗ２の一方の端部を外し、基板の一方の端部を接合開始位置として基板Ｗ１と基板Ｗ２との貼り合わせを基板Ｗ２の自重により行うようにすることもできる。
この様な場合には、支持爪１３ａや移動部１３ｂなどが接触部となり、前述した基板Ｗ２の押圧を行う場合には押圧部１４が接触部となる。
【００１８】
排気部１５は、配管１５ａを介して開口部１１ｃに接続されている。排気部１５は、例えば、ドライポンプなどとすることができる。なお、基板Ｗ１と基板Ｗ２との貼り合わせは、必ずしも減圧雰囲気下で行う必要はなく、例えば、大気圧雰囲気下で行うこともできる。基板Ｗ１と基板Ｗ２との貼り合わせを減圧雰囲気下で行わない場合には、排気部１５を設ける必要はなく、また、処理容器１１をパーティクルなどの侵入が抑制される程度の気密構造とすればよい。なお、処理容器１１を設けずに載置部１２の載置面１２ａと対向させるように押圧部１４を取り付けるための図示しない支持体を設けるようにすることもできる。図示しない支持体としては、例えば、載置部１２と基板支持部１３とを跨ぐようにして設けられるものを例示することができる。
ただし、基板Ｗ１と基板Ｗ２との貼り合わせを減圧雰囲気下で行うようにすれば、基板Ｗ１と基板Ｗ２との間に空気が巻き込まれることによりボイドが発生することをより抑制することができる。
【００１９】
検出部１７は、貼り合わせの進行状態を検出する。
検出部１７には、複数の投光部１７ａと、複数の受光部１７ｂと、演算部１７ｃとが設けられている。
投光部１７ａは、受光部１７ｂに入射させる光を照射する。投光部１７ａは、例えば、基板Ｗ１の貼り合わせ面に向けて光を照射するものとすることができる。投光部１７ａは、例えば、発光ダイオード(LED；Light Emitting Diode)などの発光素子を有するものとすることができる。この場合、投光部１７ａは、波長が１１００ｎｍ以上の光を照射するものとすることができる。基板Ｗ２がＳｉ（シリコン）基板の場合、投光部１７ａから照射される光の波長を１１００ｎｍ以上とすれば、基板Ｗ２を透過させることが容易となる。
【００２０】
受光部１７ｂは、基板Ｗ１の貼り合わせ面からの反射光を受光し、受光された光の強度に応じた電気信号を出力する。受光部１７ｂは、例えば、フォトダイオードなどの受光素子を有するものとすることができる。
ここで、一般的には、基板Ｗ１は表面に配線パターンなどが形成された製品基板、基板２は表面に配線パターンなどが形成されていない支持基板とされる場合が多い。そのため、後述する貼り合わせの進行状態を透過光を用いて検出するようにすれば、光が基板Ｗ１を透過することができず所望の検出を行うことができなくなるおそれがある。
これに対して、本実施の形態においては、基板Ｗ１の貼り合わせ面からの反射光を用いて後述する貼り合わせの進行状態を検出するようにしている。そのため、基板Ｗ１の表面に金属の配線パターンなどが形成されている場合であっても貼り合わせの進行状態を検出することができる。
【００２１】
演算部１７ｃは、受光部１７ｂからの出力に基づいて貼り合わせの進行状態を演算する。また、投光部１７ａからの光の出射や出射の停止などを制御するようにすることもできる。
【００２２】
ここで、図２に示すように、複数の受光部１７ｂは、平面視において、基板Ｗ２の貼り合わせ面の一部と、基板Ｗ１の貼り合わせ面の一部と、が接触する位置（接合開始位置）から基板Ｗ２の外方に向けて並べて設けられている。また、受光部１７ｂは、平面視において、基板Ｗ２の貼り合わせ面の一部と、基板Ｗ１の貼り合わせ面の一部と、が接触する位置を中心とする同心円上に設けられている。例えば、受光部１７ｂは基板Ｗ２の貼り合わせ面の一部と、基板Ｗ１の貼り合わせ面の一部と、が接触する平面位置に対応する処理容器１１の天井に設けることができる。なお、一般的には、基板Ｗ２の貼り合わせ面の一部と、基板Ｗ１の貼り合わせ面の一部と、が接触する位置、すなわち接合開始位置は基板Ｗ２の略中心となる。
【００２３】
また、同心円の径方向に隣接する投光部１７ａ同士、または、受光部１７ｂ同士の間の寸法Ｌ１が同じとなるようになっている。すなわち、投光部１７ａと受光部１７ｂとは同心円の径方向に等間隔で設けられている。
【００２４】
図３は、貼り合わせの進行状態の演算を例示するための模式グラフ図である。
なお、図３中のＶ１は位置１７ｄの最も近くに設けられた受光部１７ｂからの出力電圧の変化を表し、Ｖ２は位置１７ｄの最も近くに設けられた受光部１７ｂと基板Ｗ２の外方向において隣接した受光部１７ｂからの出力電圧の変化を表している。すなわち、図３中の右側になるほど位置１７ｄから離れた位置に設けられた受光部１７ｂからの出力電圧の変化を表している。また、所定の電圧Ｖtに達するまでの時間をＴ１〜Ｔ８と表している。
【００２５】
ここで、受光部１７ｂ同士の間の寸法Ｌ１が分かっているので、所定の電圧Ｖtに達するまでの時間を測定すれば、各受光部における検出位置間の貼り合わせの進行状態を演算することができる。例えば、任意の受光部（第１の受光部の一例に相当する）からの出力が所定の値に達するまでの時間と、任意の受光部に隣接する他の受光部（第２の受光部の一例に相当する）からの出力が所定の値に達するまでの時間と、に基づいて任意の受光部における検出位置と、任意の受光部に隣接する他の受光部における検出位置と、の間における貼り合わせの速度を求めることで貼り合わせの進行状態を演算するようにすることができる。
【００２６】
この場合、求められた貼り合わせの速度から貼り合わせの進行状態の様子を知ることができる。
例えば、図２に例示をしたものの場合には受光部１７ｂは同心円の径方向に等間隔で設けられているので、貼り合わせが略一定の速度で進むものとすれば、所定の電圧Ｖtに達するまでの時間の間隔も略一定となる。
すなわち、所定の電圧Ｖtに達するまでの時間の間隔を演算すれば貼り合わせの進行状態を知ることができる。
【００２７】
例えば、図３の時間Ｔ１〜Ｔ４、時間Ｔ５〜Ｔ８の間隔は略一定となっているので、これらに対応する領域においては貼り合わせが略一定の速度で進んでいることが分かる。
一方、時間Ｔ４と時間Ｔ５との間は間隔が広くなっているので、これに対応する領域においては貼り合わせの速度が遅くなっていることが分かる。同様に、時間の間隔が狭くなれば、これに対応する領域においては貼り合わせの速度が速くなっていることが分かる。
【００２８】
そして、受光部１７ｂが設けられた方向毎に貼り合わせの進行状態を演算すれば、基板Ｗ２の面内における貼り合わせの進行状態の様子を知ることができる。
例えば、図２に例示をしたものの場合には、位置１７ｄから４方向に受光部１７ｂを設けるようにしているので４方向における貼り合わせの進行状態、ひいては基板Ｗ２の面内における貼り合わせの進行状態の様子を知ることができる。
【００２９】
なお、図２に例示をしたものの場合には、９０°間隔で位置１７ｄから４方向に受光部１７ｂを設けるようにしたがこれに限定されるわけではない。受光部１７ｂを設ける方向の数は適宜選択することができる。例えば、位置１７ｄから３方向以上に受光部１７ｂを設けるようにすることができる。この場合、受光部１７ｂを設ける方向の数を多くすれば進行状態を検出する精度を向上させることができる。
【００３０】
また、受光部１７ｂは同心円の径方向に等間隔で設けられるようにしたが、これに限定されるわけではない。受光部１７ｂ同士の間の間隔が異なるものであったとしても、受光部１７ｂ同士の間の間隔は予め分かっているので前述した貼り合わせの進行状態の演算を行うことができる。例えば、接合開始位置に対応する位置の近傍の受光部１７ｂ同士を密に設ければ、接合開始位置からその近傍までの間の検出精度を向上させることができ、開始から早い段階で修正作業を行うことができる。ただし、受光部１７ｂ同士の間の間隔を一定とすれば、進行状態の演算の簡素化を図ることができ、検出精度の安定化を図ることができる。
【００３１】
また、投光部１７ａ、受光部１７ｂを同心円上に設ける場合を例示したが、配設形態は適宜変更することができる。例えば、投光部１７ａ、受光部１７ｂをマトリクス状に設けるようにすることもできる。ただし、投光部１７ａ、受光部１７ｂを同心円上に設けるようにすれば、進行状態の演算の簡素化を図ることができ、検出精度の安定化を図ることができる。
また、受光部１７ｂの数は、基板Ｗ２の大きさなどに応じて適宜変更することができる。この場合、受光部１７ｂの数を多くすれば進行状態を検出する精度を向上させることができる。
【００３２】
また、図２に例示をしたものの場合には、一対の投光部１７ａと受光部１７ｂとが複数組設けられる場合を例示したがこれに限定されるわけではない。例えば、１つの投光部１７ａによる反射光を近傍にある複数の受光部１７ｂによりそれぞれ受光するようにしてもよい。
また、基板Ｗ２の接合開始位置（一般的には、基板Ｗ２の中心）から受光部１７ｂが並んで設けられておればよく、投光部１７ａはこの様に設けられた受光部１７ｂに反射光を受光させることができるような配置とすればよい。
【００３３】
図４は、他の実施形態に係る投光部と受光部との配設形態を例示するための模式図である。なお、図４（ａ）は検出部に設けられた投光部と受光部との配設形態を例示するための模式平面図、図４（ｂ）は図４（ａ）におけるＢ−Ｂ矢視図である。
【００３４】
図４（ａ）に示すように、投光部１７ａと受光部１７ｂとは同心円の径方向において交互に並んで設けられている。
また、図４（ｂ）に示すように、１つの投光部１７ａによる反射光を隣接する２つの受光部１７ｂによりそれぞれ受光することができるようになっている。
この様にすれば、投光部１７ａの数を低減させることができるので、基板貼り合わせ装置１の構成の簡素化を図ることができる。
【００３５】
次に、基板貼り合わせ装置１の作用について例示をする。
まず、図示しない搬送装置により基板Ｗ１を開口部１１ａから処理容器１１の内部に搬入する。なお、開閉扉１１ｂは図示しない駆動部により開かれている。
次に、図示しないリフトピンを用いて基板Ｗ１を載置部１２に受け渡し、載置する。
そして、図示しない搬送装置を基板貼り合わせ装置１から退避させる。
【００３６】
次に、図示しない搬送装置により基板Ｗ２を開口部１１ａから処理容器１１の内部に搬入する。
次に、図示しない搬送装置により基板Ｗ２を支持爪１３ａに支持させることで基板Ｗ２を基板支持部１３に受け渡す。
そして、図示しない搬送装置を基板貼り合わせ装置１から退避させる。
【００３７】
次に、基板Ｗ１と基板Ｗ２とを貼り合わせる。
まず、開閉扉１１ｂが閉じられ処理容器１１が密閉される。そして、処理容器１１内が排気される。
次に、押圧部１４により、支持爪１３ａに支持された基板Ｗ２の略中央部がパッド１４ｃで押圧される。パッド１４ｃで押圧された基板Ｗ２は撓むので基板Ｗ１の貼り合わせ面の一部と基板Ｗ２の貼り合わせ面の一部とが接触する。
【００３８】
次に、移動部１３ｂにより支持爪１３ａを退避方向に徐々に移動させる。支持爪１３ａを退避方向に移動させると、支持爪１３ａにより支持される部分が基板Ｗ２の周縁部側に移動するので、基板Ｗ２の周縁部の高さ方向の位置が下がることになる。そのため、基板Ｗ１の貼り合わせ面と基板Ｗ２の貼り合わせ面とが接触した部分（貼り合わされた部分）が中央部から周縁部に向けて拡大して行くことになる。
【００３９】
この際、検出部１７により貼り合わせの進行状態が検出される。
例えば、前述したように、各受光部１７ｂからの出力電圧に基づいて所定の方向における貼り合わせの速度を演算部１７ｃにより演算することで貼り合わせの進行状態を検出するようにすることができる。
そして、各方向における貼り合わせの速度のばらつきが大きくなった場合には、警報を発するようにすることができる。また、移動部１３ｂを制御することで各方向における貼り合わせの速度のばらつきが小さくなるようにすることもできる。
【００４０】
次に、基板Ｗ２の周縁部が支持爪１３ａから外れると基板Ｗ１の貼り合わせ面と基板Ｗ２の貼り合わせ面とが全面において接触することになる。すなわち、基板Ｗ１と基板Ｗ２とが貼り合わされて基板が形成される。
次に、貼り合わされた基板が図示しない搬送装置により搬出され、図示しない基板格納部などに格納される。
以後、必要に応じて前述の手順を繰り返すことで基板Ｗ１、基板Ｗ２の貼り合わせを連続的に行うことができる。
【００４１】
本実施の形態によれば、検出部１７により貼り合わせの進行状態を検出することができるので、ボイドの発生に至らないような不具合（例えば、貼り合わされた基板に発生する歪み）をも抑制することができる。そのため、貼り合わされた基板の品質の向上、生産性の向上などを図ることができる。
【００４２】
[第２の実施形態]
次に、第２の実施形態に係る基板貼り合わせ方法について例示をする。
第２の実施形態に係る基板貼り合わせ方法は、載置された基板Ｗ１と所定の間隔をあけて基板Ｗ２を対峙させる工程と、基板Ｗ２の貼り合わせ面の一部と、基板Ｗ１の貼り合わせ面の一部と、を接触させる工程と、基板Ｗ１と基板Ｗ２との接合開始位置から並べて設けられた複数の検出位置における状態変化を検出する工程と、複数の検出位置における状態変化に基づいて貼り合わせの進行状態を演算する工程と、を備えたものとすることができる。
【００４３】
また、貼り合わせの進行状態を演算する工程において、第１の検出位置において状態変化が所定の値に達するまでの時間と、第２の検出位置において状態変化が所定の値に達するまでの時間と、に基づいて第１の検出位置と第２の検出位置との間における貼り合わせの速度を求めることで貼り合わせの進行状態を演算するようにすることができる。
また、状態変化を検出する工程において、平面視において、接合開始位置を中心とする同心円上に設けられた複数の検出位置における状態変化を検出するようにすることができる。
【００４４】
また、状態変化を検出する工程において、基板Ｗ１の貼り合わせ面からの反射光に基づいて複数の検出位置における状態変化を検出するようにすることができる。
また、状態変化を検出する工程において、波長が１１００ｎｍ以上の光を用いて状態変化を検出するようにすることができる。
また、貼り合わせ面の一部を接触させる工程において、基板Ｗ２を押圧して、基板Ｗ２の貼り合わせ面の一部と、基板Ｗ１の貼り合わせ面の一部と、を接触させるようにすることができる。
なお、各工程における内容は、基板貼り合わせ装置１において例示をした内容と同様とすることができるため詳細な説明は省略する。
【００４５】
以上、実施の形態について例示をした。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。
前述の実施の形態に関して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除若しくは設計変更を行ったもの、または、工程の追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。
例えば、基板貼り合わせ装置１に設けられた各要素の形状、寸法、材質、配置、数などは、例示をしたものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【００４６】
１ 基板貼り合わせ装置、１１ 処理容器、１２ 載置部、１３ 基板支持部、１４ 押圧部、１５ 排気部、１７ 検出部、１７ａ 投光部、１７ｂ 受光部、１７ｃ 演算部、１７ｄ 位置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板を載置する載置部と、
前記載置部に載置された前記第１の基板と所定の間隔をあけて対峙させた第２の基板の周縁部を支持する基板支持部と、
前記第２の基板の貼り合わせ面の一部と、前記第１の基板の貼り合わせ面の一部と、を接触させる接触部と、
平面視において、前記第２の基板の貼り合わせ面の一部と、前記第１の基板の貼り合わせ面の一部と、が接触する位置から並べて設けられた複数の受光部と、
前記受光部に入射させる光を照射する投光部と、
前記受光部からの出力に基づいて貼り合わせの進行状態を演算する演算部と、
を備えたことを特徴とする基板貼り合わせ装置。
【請求項２】
前記演算部は、第１の受光部からの出力が所定の値に達するまでの時間と、第２の受光部からの出力が所定の値に達するまでの時間と、に基づいて前記第１の受光部における検出位置と、前記第２の受光部における検出位置と、の間における貼り合わせの速度を求めることで前記貼り合わせの進行状態を演算すること、を特徴とする請求項１記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項３】
前記受光部は、平面視において、前記第２の基板の貼り合わせ面の一部と、前記第１の基板の貼り合わせ面の一部と、が接触する位置を中心とする同心円上に設けられたこと、を特徴とする請求項１または２に記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項４】
前記受光部は、前記第１の基板の貼り合わせ面からの反射光を受光すること、を特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項５】
前記投光部は、波長が１１００ｎｍ以上の光を照射すること、を特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項６】
前記接触部は、前記第２の基板を押圧して、前記第２の基板の貼り合わせ面の一部と、前記第１の基板の貼り合わせ面の一部と、を接触させること、を特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項７】
載置された第１の基板と所定の間隔をあけて第２の基板を対峙させる工程と、
前記第２の基板の貼り合わせ面の一部と、前記第１の基板の貼り合わせ面の一部と、を接触させる工程と、
前記第１の基板と前記第２の基板との接合開始位置から並べて設けられた複数の検出位置における状態変化を検出する工程と、
前記複数の検出位置における状態変化に基づいて貼り合わせの進行状態を演算する工程と、
を備えたことを特徴とする基板貼り合わせ方法。
【請求項８】
前記貼り合わせの進行状態を演算する工程において、第１の検出位置において状態変化が所定の値に達するまでの時間と、第２の検出位置において状態変化が所定の値に達するまでの時間と、に基づいて前記第１の検出位置と前記第２の検出位置との間における貼り合わせの速度を求めることで前記貼り合わせの進行状態を演算すること、を特徴とする請求項７記載の基板貼り合わせ方法。
【請求項９】
前記状態変化を検出する工程において、平面視において、前記接合開始位置を中心とする同心円上に設けられた前記複数の検出位置における状態変化を検出すること、を特徴とする請求項７または８に記載の基板貼り合わせ方法。
【請求項１０】
前記状態変化を検出する工程において、前記第１の基板の貼り合わせ面からの反射光に基づいて前記複数の検出位置における状態変化を検出すること、を特徴とする請求項７〜９のいずれか１つに記載の基板貼り合わせ方法。
【請求項１１】
前記状態変化を検出する工程において、波長が１１００ｎｍ以上の光を用いて前記状態変化を検出すること、を特徴とする請求項７〜１０のいずれか１つに記載の基板貼り合わせ方法。
【請求項１２】
前記貼り合わせ面の一部を接触させる工程において、前記第２の基板を押圧して、前記第２の基板の貼り合わせ面の一部と、前記第１の基板の貼り合わせ面の一部と、を接触させること、を特徴とする請求項７〜１１のいずれか１つに記載の基板貼り合わせ方法。
【請求項１】
第１の基板を載置する載置部と、
前記載置部に載置された前記第１の基板と所定の間隔をあけて対峙させた第２の基板の周縁部を支持する基板支持部と、
前記第２の基板の貼り合わせ面の一部と、前記第１の基板の貼り合わせ面の一部と、を接触させる接触部と、
平面視において、前記第２の基板の貼り合わせ面の一部と、前記第１の基板の貼り合わせ面の一部と、が接触する位置から並べて設けられた複数の受光部と、
前記受光部に入射させる光を照射する投光部と、
前記受光部からの出力に基づいて貼り合わせの進行状態を演算する演算部と、
を備えたことを特徴とする基板貼り合わせ装置。
【請求項２】
前記演算部は、第１の受光部からの出力が所定の値に達するまでの時間と、第２の受光部からの出力が所定の値に達するまでの時間と、に基づいて前記第１の受光部における検出位置と、前記第２の受光部における検出位置と、の間における貼り合わせの速度を求めることで前記貼り合わせの進行状態を演算すること、を特徴とする請求項１記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項３】
前記受光部は、平面視において、前記第２の基板の貼り合わせ面の一部と、前記第１の基板の貼り合わせ面の一部と、が接触する位置を中心とする同心円上に設けられたこと、を特徴とする請求項１または２に記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項４】
前記受光部は、前記第１の基板の貼り合わせ面からの反射光を受光すること、を特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項５】
前記投光部は、波長が１１００ｎｍ以上の光を照射すること、を特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項６】
前記接触部は、前記第２の基板を押圧して、前記第２の基板の貼り合わせ面の一部と、前記第１の基板の貼り合わせ面の一部と、を接触させること、を特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項７】
載置された第１の基板と所定の間隔をあけて第２の基板を対峙させる工程と、
前記第２の基板の貼り合わせ面の一部と、前記第１の基板の貼り合わせ面の一部と、を接触させる工程と、
前記第１の基板と前記第２の基板との接合開始位置から並べて設けられた複数の検出位置における状態変化を検出する工程と、
前記複数の検出位置における状態変化に基づいて貼り合わせの進行状態を演算する工程と、
を備えたことを特徴とする基板貼り合わせ方法。
【請求項８】
前記貼り合わせの進行状態を演算する工程において、第１の検出位置において状態変化が所定の値に達するまでの時間と、第２の検出位置において状態変化が所定の値に達するまでの時間と、に基づいて前記第１の検出位置と前記第２の検出位置との間における貼り合わせの速度を求めることで前記貼り合わせの進行状態を演算すること、を特徴とする請求項７記載の基板貼り合わせ方法。
【請求項９】
前記状態変化を検出する工程において、平面視において、前記接合開始位置を中心とする同心円上に設けられた前記複数の検出位置における状態変化を検出すること、を特徴とする請求項７または８に記載の基板貼り合わせ方法。
【請求項１０】
前記状態変化を検出する工程において、前記第１の基板の貼り合わせ面からの反射光に基づいて前記複数の検出位置における状態変化を検出すること、を特徴とする請求項７〜９のいずれか１つに記載の基板貼り合わせ方法。
【請求項１１】
前記状態変化を検出する工程において、波長が１１００ｎｍ以上の光を用いて前記状態変化を検出すること、を特徴とする請求項７〜１０のいずれか１つに記載の基板貼り合わせ方法。
【請求項１２】
前記貼り合わせ面の一部を接触させる工程において、前記第２の基板を押圧して、前記第２の基板の貼り合わせ面の一部と、前記第１の基板の貼り合わせ面の一部と、を接触させること、を特徴とする請求項７〜１１のいずれか１つに記載の基板貼り合わせ方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−１９１０３７（Ｐ２０１２−１９１０３７Ａ）
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５４０４１（Ｐ２０１１−５４０４１）
【出願日】平成２３年３月１１日（２０１１．３．１１）
【出願人】（０００００２４２８）芝浦メカトロニクス株式会社 (907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１１日（２０１１．３．１１）
【出願人】（０００００２４２８）芝浦メカトロニクス株式会社 (907)
【Ｆターム（参考）】
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