JP5471111B2

JP5471111B2 - Inversion device and substrate bonding device

Info

Publication number: JP5471111B2
Application number: JP2009170570A
Authority: JP
Inventors: 慶一田中
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2009-07-21
Filing date: 2009-07-21
Publication date: 2014-04-16
Anticipated expiration: 2029-07-21
Also published as: JP2011029241A

Description

本発明は、基板搬送装置および基板貼り合わせ装置に関する。 The present invention relates to a substrate transfer device and a substrate bonding device.

各々に素子、回路等が形成された半導体基板を積層して製造された積層型半導体装置がある（特許文献１参照）。半導体基板を積層する場合には、基板ホルダに保持された一対の半導体基板を、精密に位置決めして積層した後、基板全体を加熱、加圧して接合させる。このとき、一対の半導体基板を位置決めする位置決め装置（特許文献２参照）と、加熱加圧して恒久的な接合を実現する加熱加圧装置（特許文献３参照）が用いられる。 There is a stacked semiconductor device manufactured by stacking semiconductor substrates each formed with an element, a circuit, and the like (see Patent Document 1). In the case of stacking semiconductor substrates, a pair of semiconductor substrates held by a substrate holder are precisely positioned and stacked, and then the entire substrate is heated and pressed to be bonded. At this time, a positioning device that positions a pair of semiconductor substrates (see Patent Document 2) and a heating and pressing device that realizes permanent bonding by heating and pressing (see Patent Document 3) are used.

特開平１１−２６１０００号公報JP 11-261000 A

特開２００５−２５１９７２号公報JP 2005-251972 A

特開２００７−１１５９７８号公報JP 2007-115978 A

停電などの予期しない不具合に対しても、基板ホルダおよび基板の落下を防止する基板搬送装置が求められていた。There has been a demand for a substrate holder and a substrate transfer device that prevents the substrate from dropping even for unexpected problems such as a power failure.

上記課題を解決するために、本発明の第１の態様における基板搬送装置は、基板を保持する基板ホルダを搬送する基板搬送装置であって、基板ホルダを載置する載置部と、載置部に載置された基板ホルダが保持する基板に対して、載置部と同じ側に配置された回転軸と、回転軸の軸周りに回動して、基板ホルダの脱落を防止する防止位置と、基板ホルダを開放するための開放位置を取り得る開閉ロック機構と、載置部、回転軸および開閉ロック機構を一体的に上下反転させる反転部とを備える。 In order to solve the above-mentioned problem, a substrate transport apparatus according to a first aspect of the present invention is a substrate transport apparatus that transports a substrate holder that holds a substrate, a mounting section that mounts the substrate holder, and a mounting Rotation shaft arranged on the same side as the placement portion with respect to the substrate held by the substrate holder placed on the portion, and a preventive position for preventing the substrate holder from falling off by rotating around the rotation shaft. And an open / close lock mechanism that can take an open position for opening the substrate holder, and a reversing unit that vertically inverts the mounting portion, the rotation shaft, and the open / close lock mechanism.

上記課題を解決するために、本発明の第２の態様における基板貼り合わせ装置は、上記の基板搬送装置を備える。 In order to solve the above-described problem, a substrate bonding apparatus according to the second aspect of the present invention includes the above-described substrate transfer apparatus.

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また、発明となりうる。 It should be noted that the above summary of the invention does not enumerate all the necessary features of the present invention. In addition, a sub-combination of these feature groups can also be an invention.

基板重ね合わせシステムにおいて、基板搬送の様子を示す概略図である。It is the schematic which shows the mode of board | substrate conveyance in a board | substrate superimposition system. 基板重ね合わせシステムにおいて、基板搬送の様子を示す概略図である。It is the schematic which shows the mode of board | substrate conveyance in a board | substrate superimposition system. 把持部の概略構成図である。It is a schematic block diagram of a holding part. 把持部の概略構成図である。It is a schematic block diagram of a holding part. ホルダ体を上方から見下ろした様子を示す斜視図である。It is a perspective view which shows a mode that the holder body was looked down from upper direction. ホルダ体を下方から見上げた様子を示す斜視図である。It is a perspective view which shows a mode that the holder body was looked up from the downward direction. ホルダ体が載置部に載置される前の状態を表す断面図である。It is sectional drawing showing the state before a holder body is mounted in a mounting part. 基板ホルダの裏面がロック機構と接する様子を表す断面図である。It is sectional drawing showing a mode that the back surface of a substrate holder contact | connects a lock mechanism. ホルダ体の把持部への載置の様子を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the mode of mounting to the holding part of a holder body. ロックアーム、基板および基板ホルダの関係を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the relationship between a lock arm, a board | substrate, and a board | substrate holder. ロックアーム、基板および基板ホルダの関係を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the relationship between a lock arm, a board | substrate, and a board | substrate holder. ロックアーム、基板および基板ホルダの関係を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the relationship between a lock arm, a board | substrate, and a board | substrate holder. ロックアーム、基板および基板ホルダの関係を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the relationship between a lock arm, a board | substrate, and a board | substrate holder. ロックアームが緩衝部を備える様子を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a mode that a lock arm is provided with a buffer part. ロックアームが緩衝部を備える様子を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a mode that a lock arm is provided with a buffer part. ロックアームが基板検出部を備える様子を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a mode that a lock arm is provided with a board | substrate detection part. 別の例の把持部の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the holding part of another example. 別の例の把持部の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the holding part of another example.

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、本実施形態に係る基板重ね合わせシステムにおいて、基板搬送装置１０が基板４０と基板ホルダ５０を搬送する、基板搬送の様子を示す概略図である。特に、予備位置合わせ装置２０から、基板重ね合わせ装置３０の下ステージ３０１へ、基板４０と基板ホルダ５０を搬送する様子を示す。 FIG. 1 is a schematic view showing a state of substrate transport in which the substrate transport apparatus 10 transports the substrate 40 and the substrate holder 50 in the substrate superposition system according to the present embodiment. In particular, a state in which the substrate 40 and the substrate holder 50 are transferred from the preliminary alignment device 20 to the lower stage 301 of the substrate overlapping device 30 is shown.

まず、基板重ね合わせシステムの構成の概略について説明する。基板重ね合わせシステムは、複数の基板を互いの実装面において位置合わせをして重ね合わせるシステムであり、特に半導体基板であるウェハ同士を重ね合わせて３次元実装を行う処理システムのサブシステムとして好適である。本実施形態において基板重ね合わせシステムは、基板搬送装置１０、予備位置合わせ装置２０および基板重ね合わせ装置３０包含する。各装置の各要素は、基板重ね合わせシステム全体の制御および演算を司る制御演算部、または要素ごとに設けられた制御演算部が、統合制御、協調制御を行うことにより動作する。 First, an outline of the configuration of the substrate superposition system will be described. The substrate superimposition system is a system for aligning and superimposing a plurality of substrates on each other's mounting surface, and is particularly suitable as a subsystem of a processing system that performs three-dimensional mounting by superimposing wafers that are semiconductor substrates. is there. In the present embodiment, the substrate overlaying system includes the substrate transport apparatus 10, the preliminary alignment apparatus 20, and the substrate overlaying apparatus 30. Each element of each device operates when a control arithmetic unit that controls and performs the entire substrate superposition system or a control arithmetic unit provided for each element performs integrated control and cooperative control.

基板搬送装置１０は、半導体ウェハである基板４０および基板ホルダ５０を把持することができる把持部１０５を備える。基板４０は、基板ホルダ５０に保持固定されて基板ホルダ５０と一体的に搬送され得るが、詳細については後述する。なお、以下において基板４０と基板ホルダ５０が一体化された状態をホルダ体６０とする。 The substrate transfer apparatus 10 includes a gripping unit 105 that can grip the substrate 40 and the substrate holder 50 that are semiconductor wafers. The substrate 40 can be held and fixed to the substrate holder 50 and transported integrally with the substrate holder 50, and details will be described later. Hereinafter, a state in which the substrate 40 and the substrate holder 50 are integrated is referred to as a holder body 60.

基板搬送装置１０は、把持したホルダ体６０を所定の位置へ所定の姿勢で搬送すべく、駆動機構を備える。駆動機構は、把持部１０５を重力方向であるＺ軸方向に移動させる昇降部１０１、Ｚ軸に直交するＸＹ平面内で回転させる回転部１０２、ＸＹ平面内で伸縮させる伸縮部１０３および上下反転させる反転部１０４から構成される。特に、反転部１０４は、把持部１０５を反転させることにより、把持する基板４０の回路形成面の向きを上向きと下向きに切り替えることができる。 The substrate transport apparatus 10 includes a drive mechanism to transport the gripped holder body 60 to a predetermined position in a predetermined posture. The drive mechanism includes an elevating unit 101 that moves the gripping unit 105 in the Z-axis direction, which is the direction of gravity, a rotating unit 102 that rotates in the XY plane orthogonal to the Z-axis, an expansion / contraction unit 103 that expands and contracts in the XY plane, and a vertical flip The inverter 104 is configured. In particular, the reversing unit 104 can switch the direction of the circuit forming surface of the substrate 40 to be gripped upward and downward by reversing the gripping portion 105.

予備位置合わせ装置２０は、プリステージ２０１と複数のリフトピン２０２を備える。リフトピン２０２は、例えば、プリステージ２０１の中心に対して１２０度ごとに３本配設される。基板搬送装置１０は、ホルダ体６０をプリステージ２０１上に搬入する。搬入動作としてはまず、プリステージ２０１に設置されている複数のリフトピン２０２がプリステージ２０１の載置面より突出して受渡面を形成する。次に、基板搬送装置１０は、把持部１０５が把持するホルダ体６０をこの受渡面に仮置きし、把持部１０５を引き抜く。そして、リフトピン２０２がプリステージ２０１の内部に退避することにより、ホルダ体６０がプリステージ２０１に載置される。プリステージ２０１は真空吸着機構を備えており、表面に設けられた複数の吸気孔の作用により基板ホルダ５０の裏面が吸引され、ホルダ体６０はプリステージ２０１に固定される。なお、プリステージ２０１へのホルダ体６０の載置は、基板ホルダ５０の裏面がプリステージ２０１の表面と接し、基板４０の回路面が上方へ向く姿勢となるように行われる。また、把持部１０５がプリステージ２０１に載置されたホルダ体６０を把持するまでの動作は、上記の逆順により行われる。 The preliminary alignment apparatus 20 includes a prestage 201 and a plurality of lift pins 202. For example, three lift pins 202 are arranged every 120 degrees with respect to the center of the prestage 201. The substrate transfer apparatus 10 carries the holder body 60 onto the prestage 201. As the carry-in operation, first, a plurality of lift pins 202 installed on the prestage 201 protrude from the mounting surface of the prestage 201 to form a delivery surface. Next, the substrate transport apparatus 10 temporarily places the holder body 60 held by the holding unit 105 on the delivery surface, and pulls out the holding unit 105. Then, the lift body 202 is retracted inside the prestage 201, so that the holder body 60 is placed on the prestage 201. The prestage 201 includes a vacuum suction mechanism, and the back surface of the substrate holder 50 is sucked by the action of a plurality of intake holes provided on the front surface, and the holder body 60 is fixed to the prestage 201. The holder body 60 is placed on the prestage 201 so that the back surface of the substrate holder 50 is in contact with the front surface of the prestage 201 and the circuit surface of the substrate 40 faces upward. Further, the operation until the gripper 105 grips the holder body 60 placed on the prestage 201 is performed in the reverse order described above.

上記においては、基板搬送装置１０を用いて予備位置合わせ装置２０へホルダ体６０を搬入する動作について説明したが、基板４０と基板ホルダ５０の搬入動作はこれに限らない。たとえば、図示しない別の搬送装置が、基板ホルダ５０と基板４０を順次予備位置合わせ装置２０に搬入することにより、プリステージ２０１上でホルダ体６０が形成されるように構成しても良い。 In the above description, the operation of carrying the holder body 60 into the preliminary alignment device 20 using the substrate carrying device 10 has been described. However, the carrying-in operation of the substrate 40 and the substrate holder 50 is not limited thereto. For example, another holder (not shown) may be configured such that the holder body 60 is formed on the prestage 201 by sequentially carrying the substrate holder 50 and the substrate 40 into the preliminary alignment device 20.

予備位置合わせ装置２０は、撮像素子を備える観察顕微鏡により基板４０の画像データを取得し、これに基づいてＸＹ平面内の中心座標、回転量などを含む基板４０の姿勢が検出される。予備位置合わせ装置２０で検出された基板４０の姿勢に基づいて、基板搬送装置１０の搬送パス生成、基板重ね合わせ装置３０の位置制御などが実行される。 The preliminary alignment apparatus 20 acquires image data of the substrate 40 by an observation microscope equipped with an image sensor, and based on this, the posture of the substrate 40 including the center coordinates in the XY plane, the rotation amount, and the like is detected. Based on the posture of the substrate 40 detected by the preliminary alignment device 20, a transfer path generation of the substrate transfer device 10, a position control of the substrate stacking device 30, and the like are executed.

基板重ね合わせ装置３０は、互いに対向して上顕微鏡３０５と下顕微鏡３０６を備える。上顕微鏡３０５は筐体の天井フレームに固定され、下顕微鏡３０６は下ステージ３０１に設置される。下ステージ３０１は、六軸調整部３０２に設置され、制御演算部の制御によりＸＹＺ方向およびθｘθｙθｚ方向の６軸方向に移動する。これにより、下ステージ３０１は、上ステージ３０３に対して、相対的に精密な位置決めを行うことができる。 The substrate overlaying apparatus 30 includes an upper microscope 305 and a lower microscope 306 facing each other. The upper microscope 305 is fixed to the ceiling frame of the housing, and the lower microscope 306 is installed on the lower stage 301. The lower stage 301 is installed in the six-axis adjustment unit 302, and moves in the six-axis directions of the XYZ direction and the θxθyθz direction under the control of the control calculation unit. Thereby, the lower stage 301 can perform relatively precise positioning with respect to the upper stage 303.

下ステージ３０１には、複数のリフトピン３０４が設けられている。リフトピン３０４は、例えば、下ステージ３０１の中心に対して１２０度ごとに３本配設される。リフトピン３０４は、下ステージ３０１からＺ軸方向に進退する。ここで、ホルダ体６０が、予備位置合わせ装置２０から下ステージ３０１に載置固定されるまでの動作について説明する。予備位置合わせ装置２０でホルダ体６０を受け取った基板搬送装置１０は、予備位置合わせ装置２０で基板４０の姿勢に基づいて生成された搬送パスに沿って、昇降部１０１、回転部１０２および伸縮部１０３を協調動作させ、ホルダ体６０を搬送する。ホルダ体６０は、把持部１０５が予備位置合わせ装置２０で把持する時点で基板４０の回路形成面が上を向いており、また、下ステージ３０１には同じく基板４０の回路形成面を上に向けて載置されるので、反転部１０４が反転動作を行うことなく、水平を保ったまま搬送される。 The lower stage 301 is provided with a plurality of lift pins 304. For example, three lift pins 304 are arranged every 120 degrees with respect to the center of the lower stage 301. The lift pin 304 moves back and forth in the Z-axis direction from the lower stage 301. Here, the operation until the holder body 60 is placed and fixed on the lower stage 301 from the preliminary alignment device 20 will be described. The substrate transport apparatus 10 that has received the holder body 60 by the preliminary alignment apparatus 20 moves along the transport path generated based on the posture of the substrate 40 by the preliminary alignment apparatus 20, the elevating unit 101, the rotating unit 102, and the expansion / contraction unit. 103 is operated cooperatively to carry the holder body 60. The holder body 60 has the circuit forming surface of the substrate 40 facing upward when the gripping portion 105 is gripped by the preliminary alignment device 20, and the circuit forming surface of the substrate 40 is also directed upward on the lower stage 301. Therefore, the reversing unit 104 is transported while maintaining the level without performing the reversing operation.

次に、複数のリフトピン３０４が下ステージ３０１の載置面より突出して受渡面を形成する。基板搬送装置１０は、把持部１０５が把持するホルダ体６０をこの受渡面に仮置きし、把持部１０５を引き抜く。そして、リフトピン３０４が下ステージ３０１の内部に退避することにより、ホルダ体６０が下ステージ３０１に載置される。下ステージ３０１は真空吸着機構を備えており、表面に設けられた複数の吸気孔の作用により基板ホルダ５０の裏面が吸引され、ホルダ体６０は下ステージ３０１に固定される。 Next, a plurality of lift pins 304 protrude from the placement surface of the lower stage 301 to form a delivery surface. The substrate transfer apparatus 10 temporarily places the holder body 60 held by the holding unit 105 on the delivery surface, and pulls out the holding unit 105. Then, the lift body 304 is retracted into the lower stage 301, so that the holder body 60 is placed on the lower stage 301. The lower stage 301 includes a vacuum suction mechanism, and the back surface of the substrate holder 50 is sucked by the action of a plurality of intake holes provided on the front surface, and the holder body 60 is fixed to the lower stage 301.

続いて、ホルダ体６０が、予備位置合わせ装置２０から上ステージ３０３に載置固定されるまでの動作について説明する。図２は、図１と同様に本実施形態に係る基板重ね合わせシステムの概略図であるが、特に、予備位置合わせ装置２０から、基板重ね合わせ装置３０の上ステージ３０３へ、ホルダ体６０を搬送する様子を示す。 Next, an operation until the holder body 60 is placed and fixed on the upper stage 303 from the preliminary alignment device 20 will be described. FIG. 2 is a schematic diagram of the substrate overlaying system according to the present embodiment as in FIG. 1. In particular, the holder body 60 is transported from the preliminary alignment device 20 to the upper stage 303 of the substrate overlaying device 30. It shows how to do.

予備位置合わせ装置２０でホルダ体６０を受け取った基板搬送装置１０は、予備位置合わせ装置２０で基板４０の姿勢に基づいて生成された搬送パスに沿って、昇降部１０１、回転部１０２および伸縮部１０３を協調動作させ、ホルダ体６０を搬送する。ホルダ体６０は、把持部１０５が予備位置合わせ装置２０で把持する時点で基板４０の回路形成面が上を向いており、一方で、上ステージ３０３には基板４０の回路形成面を下に向けて載置される。したがって、生成された搬送パスには、ホルダ体６０を反転させる部分が含まれる。把持部１０５は、このパスに従い、途中で反転部１０４による反転動作を受けて上下逆の姿勢になる。 The substrate transport apparatus 10 that has received the holder body 60 by the preliminary alignment apparatus 20 moves along the transport path generated based on the posture of the substrate 40 by the preliminary alignment apparatus 20, the elevating unit 101, the rotating unit 102, and the expansion / contraction unit. 103 is operated cooperatively to carry the holder body 60. In the holder body 60, the circuit forming surface of the substrate 40 faces upward when the grip portion 105 is gripped by the preliminary alignment device 20, while the circuit forming surface of the substrate 40 faces downward on the upper stage 303. Placed. Therefore, the generated conveyance path includes a portion that reverses the holder body 60. The gripper 105 follows the path and receives a reversing operation by the reversing unit 104 in the middle and assumes an upside down posture.

次に、複数のリフトピン３０４が下ステージ３０１の載置面より突出して受渡面を形成する。基板搬送装置１０は、把持部１０５が把持するホルダ体６０をこの受渡面に仮置きし、把持部１０５を引き抜く。そして、リフトピン３０４が更に上ステージ３０３に対して伸び、ホルダ体６０の裏面を上ステージ３０３の表面に接触させる。上ステージ３０３は真空吸着機構を備えており、表面に設けられた複数の吸気孔の作用により基板ホルダ５０の裏面が吸引され、ホルダ体６０は上ステージ３０３に固定される。そして、リフトピン３０４は、下ステージ３０１の内部に退避する。 Next, a plurality of lift pins 304 protrude from the placement surface of the lower stage 301 to form a delivery surface. The substrate transfer apparatus 10 temporarily places the holder body 60 held by the holding unit 105 on the delivery surface, and pulls out the holding unit 105. Then, the lift pins 304 further extend with respect to the upper stage 303, and the back surface of the holder body 60 is brought into contact with the surface of the upper stage 303. The upper stage 303 is provided with a vacuum suction mechanism, and the back surface of the substrate holder 50 is sucked by the action of a plurality of suction holes provided on the front surface, and the holder body 60 is fixed to the upper stage 303. The lift pins 304 are retracted inside the lower stage 301.

なお、上記においては、都合上、下ステージ３０１への載置の後に上ステージへの載置を説明した。しかし、上下のステージのそれぞれに下ステージ３０１のリフトピン３０４を共用してホルダ体６０を載置固定する場合には、まず上ステージ３０３への載置を優先して行う。そして、上ステージ３０３への載置が完了した後に、下ステージ３０１への載置を行う。また、上ステージ３０３専用のリフトピン３０４と、下ステージ３０１専用のリフトピン３０４がそれぞれ用意されている場合には、逆の順序であっても良い。ただしこの場合は、下ステージ３０１に載置されたホルダ体６０が、上ステージ３０３用のリフトピンの動作を阻害しないように、例えば、下ステージ３０１を上ステージ３０３に対してＸＹ方向に大きく退避するなどの動作が必要となる。 In the above description, for convenience, the placement on the upper stage has been described after the placement on the lower stage 301. However, when the holder body 60 is placed and fixed using the lift pins 304 of the lower stage 301 in common with the upper and lower stages, the placement on the upper stage 303 is performed first. Then, after the placement on the upper stage 303 is completed, the placement on the lower stage 301 is performed. Further, when the lift pins 304 dedicated to the upper stage 303 and the lift pins 304 dedicated to the lower stage 301 are prepared, the reverse order may be used. However, in this case, for example, the lower stage 301 is largely retracted in the XY direction with respect to the upper stage 303 so that the holder body 60 placed on the lower stage 301 does not hinder the operation of the lift pins for the upper stage 303. Such operations are required.

上顕微鏡３０５は、図示されない制御演算部に接続された撮像素子と、下ステージ３０１に載置された基板４０の一部分の像を撮像素子に結像させる光学系とを備える。同様に、下顕微鏡３０６は、図示されない制御演算部に接続された撮像素子と、上ステージ３０３に載置された基板４０の一部分の像を撮像素子に結像させる光学系とを備える。上顕微鏡３０５により下ステージ３０１に載置された基板４０の所定の部分を観察するときには、制御演算部は、その観察部分が上顕微鏡３０５の視野内に位置するように、六軸調整部３０２を駆動して下ステージ３０１を移動させる。下顕微鏡３０６により上ステージ３０３に載置された基板４０の所定の部分を観察するときには、制御演算部は、その観察部分が下顕微鏡３０６の視野内に位置するように、六軸調整部３０２を駆動して下ステージ３０１を移動させる。なお、上顕微鏡３０５と下顕微鏡３０６のそれぞれの光軸は、互いに対向したときに一致するよう予め調整されている。 The upper microscope 305 includes an imaging device connected to a control calculation unit (not shown) and an optical system that forms an image of a part of the substrate 40 placed on the lower stage 301 on the imaging device. Similarly, the lower microscope 306 includes an imaging device connected to a control calculation unit (not shown) and an optical system that forms an image of a part of the substrate 40 placed on the upper stage 303 on the imaging device. When observing a predetermined portion of the substrate 40 placed on the lower stage 301 by the upper microscope 305, the control calculation unit sets the six-axis adjusting unit 302 so that the observed portion is located in the field of view of the upper microscope 305. The lower stage 301 is moved by driving. When observing a predetermined portion of the substrate 40 placed on the upper stage 303 by the lower microscope 306, the control calculation unit sets the six-axis adjusting unit 302 so that the observed portion is located in the field of view of the lower microscope 306. The lower stage 301 is moved by driving. The optical axes of the upper microscope 305 and the lower microscope 306 are adjusted in advance so as to coincide with each other when facing each other.

制御演算部は、上顕微鏡３０５を用いて下ステージ３０１に載置された基板４０に設けられた指標を観察し、下顕微鏡３０６を用いて上ステージ３０３に載置された基板４０に設けられた指標を観察する。そしてそれぞれの基板４０の精確な姿勢を把握する。 The control calculation unit observes the index provided on the substrate 40 placed on the lower stage 301 using the upper microscope 305, and is provided on the substrate 40 placed on the upper stage 303 using the lower microscope 306. Observe the indicators. And the exact attitude | position of each board | substrate 40 is grasped | ascertained.

互いの精確な姿勢を把握すると、これに基づいて下ステージ３０１を移動することにより、回路形成面である向かい合う面同士を接触させる。そして、向かい合うそれぞれの基板ホルダ５０の固定機構を作用させることで、２枚の基板４０を挟持した状態で、２つの基板ホルダ５０を一体化する。つまり、向かい合う２つのホルダ体６０が一体化され、基板ホルダ対を形成する。形成された基板ホルダ対は、基板搬送装置１０とは別の基板搬送装置により、基板重ね合わせ装置３０から次工程を担う装置へ向けて搬出される。 When the precise postures of each other are grasped, the lower stage 301 is moved based on this, thereby bringing the faces that are the circuit forming faces into contact with each other. Then, the two substrate holders 50 are integrated in a state where the two substrates 40 are sandwiched by operating the fixing mechanism of the respective substrate holders 50 facing each other. That is, the two holder bodies 60 facing each other are integrated to form a substrate holder pair. The formed substrate holder pair is unloaded from the substrate stacking apparatus 30 to the apparatus responsible for the next process by a substrate transfer apparatus different from the substrate transfer apparatus 10.

次に、把持部１０５の構成について説明する。図３は、把持部１０５の概略構成図である。図示するように、把持部１０５は、ホルダ体６０を載置する載置部、反転部１０４の反転軸と並行な軸周りに回転する２本の回転軸１０７を備える。また、２本の回転軸１０７は、回転軸支持部１０８に片持ちで支持されて、回転軸支持部１０８内に設けられたアクチュエータ１０９により回動される。回転軸１０７には、回転軸１０７と一体的に回動するように固定された複数のロック機構１１０が設けられている。 Next, the configuration of the grip portion 105 will be described. FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the grip portion 105. As shown in the figure, the grip portion 105 includes a placement portion on which the holder body 60 is placed, and two rotation shafts 107 that rotate around an axis parallel to the reversal axis of the reversal portion 104. The two rotation shafts 107 are supported by the rotation shaft support portion 108 in a cantilever manner and are rotated by an actuator 109 provided in the rotation shaft support portion 108. The rotating shaft 107 is provided with a plurality of lock mechanisms 110 fixed so as to rotate integrally with the rotating shaft 107.

また、載置部１０６には、ホルダ体６０が載置された時に基板ホルダ５０の裏面と接触する箇所に、複数の吸気孔１１１が設けられており、基板ホルダ５０の裏面が真空引きされてホルダ体６０が載置部１０６に固定される。同じく載置部１０６には、電圧供給ピン１１２が設けられており、基板ホルダ５０に電圧を供給することにより、基板ホルダ５０は静電力を発生させて基板４０を静電吸着する。 Further, the mounting portion 106 is provided with a plurality of suction holes 111 at locations where the holder body 60 comes into contact with the back surface of the substrate holder 50 when the holder body 60 is mounted, and the back surface of the substrate holder 50 is evacuated. The holder body 60 is fixed to the placement unit 106. Similarly, the mounting unit 106 is provided with a voltage supply pin 112, and by supplying a voltage to the substrate holder 50, the substrate holder 50 generates an electrostatic force to electrostatically attract the substrate 40.

載置部１０６および回転軸支持部１０８は、把持部基台１１３に一体的に支持されており、把持部基台１１３から先端に向かって配置される各要素が把持部１０５を構成する。把持部１０５は、反転部１０４の反転動作により全体が１８０度回転し、把持するホルダ体６０の基板４０と基板ホルダ５０の上下関係を逆転させる。 The placement unit 106 and the rotation shaft support unit 108 are integrally supported by the grip unit base 113, and each element arranged from the grip unit base 113 toward the tip constitutes the grip unit 105. The gripping part 105 is rotated 180 degrees as a whole by the reversing operation of the reversing part 104 to reverse the vertical relationship between the substrate 40 and the substrate holder 50 of the holder body 60 to be gripped.

図は、４つのロック機構１１０が、載置されたホルダ体６０の外周部の一部を覆った状態を示す。ロック機構１１０のこの状態は、ホルダ体６０の脱落を防止する防止位置の状態である。また、回転軸１０７が、載置部１０６が保持するホルダ体６０の基板４０に対して載置部１０６と同じ側に配設されている様子を示す。上述のように、予備位置合わせ装置２０で把持部１０５がホルダ体６０を把持する動作は、基板４０の回路形成面を上にした状態で行われる。この把持動作は、後述のロック機構１１０による脱落防止動作を伴うが、ロック機構１１０の動作は部材間の摺動を伴うので、削りかすなどの塵埃が発生し、飛散することがある。このとき、摺動箇所が基板４０の回路形成面よりも上部に存在すると、塵埃の飛散を受け、回路形成面に塵埃が付着する恐れがある。しかし、本実施形態のように、摺動箇所である回転軸１０７と回転軸支持部１０８の接触部が、載置部１０６が保持するホルダ体６０の基板４０に対して載置部１０６と同じ側に存在すると、回路形成面よりも下部に摺動箇所が存在することになる。このような位置関係であれば、たとえ塵埃が発生したとしても、大半の塵埃は重力の作用により下方に飛散するので、回路形成面に対する付着を大幅に抑制することができる。したがって、ロック機構１１０が回路形成面の上部に移動して覆うような構成であっても、回路形成面への塵埃付着を少なくすることができる。 The figure shows a state where the four lock mechanisms 110 cover a part of the outer periphery of the placed holder body 60. This state of the lock mechanism 110 is a state of a prevention position that prevents the holder body 60 from falling off. Further, a state is shown in which the rotation shaft 107 is disposed on the same side as the placement unit 106 with respect to the substrate 40 of the holder body 60 held by the placement unit 106. As described above, the operation in which the gripper 105 grips the holder body 60 in the preliminary alignment device 20 is performed with the circuit formation surface of the substrate 40 facing up. This gripping operation is accompanied by a drop prevention operation by the lock mechanism 110 described later. However, since the operation of the lock mechanism 110 involves sliding between members, dust such as shavings may be generated and scattered. At this time, if the sliding portion exists above the circuit formation surface of the substrate 40, dust may be scattered and the dust may adhere to the circuit formation surface. However, as in the present embodiment, the contact portion between the rotation shaft 107 and the rotation shaft support portion 108 that is a sliding portion is the same as the placement portion 106 with respect to the substrate 40 of the holder body 60 held by the placement portion 106. If present on the side, a sliding portion exists below the circuit forming surface. With such a positional relationship, even if dust is generated, most of the dust is scattered downward by the action of gravity, so that adhesion to the circuit formation surface can be significantly suppressed. Therefore, even if the lock mechanism 110 is configured to move and cover the upper part of the circuit formation surface, dust adhesion to the circuit formation surface can be reduced.

さらに、回転軸１０７が基板ホルダ５０の基板４０を載置、保持する保持面よりも更に下方に配設されていれば、保持面のうち基板４０を保持する外側である周縁部に対する塵埃付着も抑制することができる。基板ホルダ５０の周縁部に塵埃が付着すると、後に別の基板４０を載置するときに、基板４０と基板ホルダ５０の間に挟みこむ恐れが生じる。基板４０と基板ホルダ５０の間に塵埃を挟みこむと、保持面に段差が生じて基板４０の平面性が保てなくなり、また不均一な加圧加熱を招くので、結果として回路動作の不良を招く。したがって、このような問題を回避する観点から、基板ホルダ５０の保持面に対する塵埃付着を抑制することが望ましい。 Furthermore, if the rotating shaft 107 is disposed further below the holding surface for placing and holding the substrate 40 of the substrate holder 50, dust adhesion to the outer peripheral portion of the holding surface that holds the substrate 40 is also possible. Can be suppressed. If dust adheres to the peripheral edge of the substrate holder 50, there is a risk that the substrate 40 and the substrate holder 50 may be sandwiched when another substrate 40 is placed later. If dust is sandwiched between the substrate 40 and the substrate holder 50, a step is generated on the holding surface, and the flatness of the substrate 40 cannot be maintained, and non-uniform pressure heating is caused, resulting in poor circuit operation. Invite. Therefore, from the viewpoint of avoiding such a problem, it is desirable to suppress the adhesion of dust to the holding surface of the substrate holder 50.

図４は、図３の状態から回転軸１０７を回動して、４つのロック機構１１０が、載置されたホルダ体６０の取り出しを阻害しない位置に移動した状態を示す。ロック機構１１０のこの状態は、ホルダ体６０を取り出しまたは載置を許容する開放位置の状態である。 FIG. 4 shows a state where the rotary shaft 107 is rotated from the state of FIG. 3 and the four lock mechanisms 110 are moved to positions that do not hinder the removal of the placed holder body 60. This state of the lock mechanism 110 is a state of an open position that allows the holder body 60 to be taken out or placed.

図５は、ホルダ体６０を上方から見下ろした様子を示す斜視図である。図では、基板ホルダ５０の上面に基板４０が保持されている。また、図６は、ホルダ体６０を下方から見上げた様子を示す斜視図である。 FIG. 5 is a perspective view showing a state in which the holder body 60 is looked down from above. In the figure, the substrate 40 is held on the upper surface of the substrate holder 50. FIG. 6 is a perspective view showing a state in which the holder body 60 is looked up from below.

基板ホルダ５０は、ホルダ本体５１、吸着子５２および電圧印加端子５４を有して、全体としては基板４０よりも径がひとまわり大きな円板状をなす。ホルダ本体５１は、セラミックス、金属等の高剛性材料により一体成形される。吸着子５２は、強磁性体により形成され、基板４０を保持する保持面において、保持した基板４０よりも外側である外周領域に複数配される。図の場合、２個を一組として１２０度毎に合計６個の吸着子５２が配されている。電圧印加端子５４は、基板４０を保持する面の裏面に埋設される。 The substrate holder 50 includes a holder main body 51, an adsorber 52, and a voltage application terminal 54, and has a disk shape whose diameter is slightly larger than that of the substrate 40 as a whole. The holder body 51 is integrally formed of a highly rigid material such as ceramic or metal. The adsorbents 52 are formed of a ferromagnetic material, and a plurality of the adsorbents 52 are arranged in an outer peripheral region that is outside the held substrate 40 on the holding surface that holds the substrate 40. In the case of the figure, a total of six adsorbents 52 are arranged every 120 degrees with two as one set. The voltage application terminal 54 is embedded in the back surface of the surface holding the substrate 40.

ホルダ本体５１は、その保持面において高い平面性を有する。また、ホルダ本体５１は、保持した基板４０を静電吸着する領域の外側に、ホルダ本体５１を表裏に貫通して形成された、それぞれ複数の位置決め穴５３を有する。更に、ホルダ本体５１は、保持した基板４０を静電吸着する領域の内側に、ホルダ本体５１を表裏に貫通して形成された、複数の挿通孔５５を有する。挿通孔５５にはプッシュアップピンが挿通され、基板４０を基板ホルダ５０から離脱させることができる。 The holder main body 51 has high flatness on the holding surface. Moreover, the holder main body 51 has a plurality of positioning holes 53 formed so as to penetrate the holder main body 51 on the front and back sides outside the region where the held substrate 40 is electrostatically attracted. Furthermore, the holder main body 51 has a plurality of insertion holes 55 formed so as to penetrate the holder main body 51 on the front and back sides inside the region where the held substrate 40 is electrostatically attracted. A push-up pin is inserted through the insertion hole 55, and the substrate 40 can be detached from the substrate holder 50.

位置決め穴５３は、プリステージ２０１等に設けられている位置決めピンに嵌合して、基板ホルダ５０の位置決めに利用される。吸着子５２は、保持面と略同じ平面内に上面が位置するように、ホルダ本体５１に形成された陥没領域に配設される。電圧印加端子５４は、ホルダ本体５１の裏面に埋め込まれる。電圧印加端子５４を介して電圧を供給することにより、基板ホルダ５０と基板４０との間に電位差を生じさせて、基板４０を基板ホルダ５０に静電吸着する。ホルダ体６０が基板搬送装置１０の把持部１０５に載置されているときには、電圧供給ピン１１２から電圧の供給を受ける。また、予備位置合わせ装置２０のプリステージ２０１、基板重ね合わせ装置３０の下ステージ３０１および上ステージ３０３にもそれぞれ電圧供給端子が設けられており、基板４０と基板ホルダ５０の静電吸着を維持できる。 The positioning hole 53 is used for positioning the substrate holder 50 by fitting with a positioning pin provided in the prestage 201 or the like. The adsorber 52 is disposed in a depressed region formed in the holder main body 51 so that the upper surface is located in the same plane as the holding surface. The voltage application terminal 54 is embedded in the back surface of the holder body 51. By supplying a voltage via the voltage application terminal 54, a potential difference is generated between the substrate holder 50 and the substrate 40, and the substrate 40 is electrostatically attracted to the substrate holder 50. When the holder body 60 is placed on the grip portion 105 of the substrate transport apparatus 10, a voltage is supplied from the voltage supply pin 112. Further, voltage supply terminals are also provided on the pre-stage 201 of the preliminary alignment apparatus 20, the lower stage 301 and the upper stage 303 of the substrate superimposing apparatus 30, respectively, so that electrostatic adsorption between the substrate 40 and the substrate holder 50 can be maintained. .

下ステージ３０１に載置するホルダ体６０に用いる基板ホルダ５０と、上ステージ３０３に載置するホルダ体６０に用いる基板ホルダ５０は、若干構成が異なる。具体的には、吸着子５２に替えて、吸着子５２に対向するように複数のマグネットが配されている。吸着子５２とマグネットが結合することにより、２つのホルダ体６０が対向して一体化され、基板ホルダ対を形成する。 The substrate holder 50 used for the holder body 60 placed on the lower stage 301 and the substrate holder 50 used for the holder body 60 placed on the upper stage 303 have slightly different configurations. Specifically, instead of the adsorber 52, a plurality of magnets are arranged so as to face the adsorber 52. When the adsorber 52 and the magnet are coupled, the two holder bodies 60 are opposed and integrated to form a substrate holder pair.

次に、ホルダ体６０が把持部１０５の載置部１０６に載置されるまでの動作について説明する。図７は、ホルダ体６０が載置部１０６に載置される前の状態を表す断面図である。具体的には、図４で示すＡ−Ａ断面図であり、把持部１０５の先端方向から見た図である。 Next, an operation until the holder body 60 is placed on the placement unit 106 of the grip unit 105 will be described. FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a state before the holder body 60 is placed on the placement unit 106. Specifically, FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line AA shown in FIG.

回転軸１０７は、その支持体である回転軸支持部１０８に設けられた付勢バネによって、ロック機構１１０が防止位置となるように所定の回転角に付勢されている。なお、図示するように、ロック機構１１０は、回転軸１０７に嵌合して固定する嵌合部１１４と、ホルダ体６０の脱落を防止するロックアーム１１５から構成される。そして、ロックアーム１１５の上面は、載置部１０６側に向かって下る傾斜面１１６により構成される。 The rotation shaft 107 is urged to a predetermined rotation angle by an urging spring provided on the rotation shaft support portion 108 as a support body so that the lock mechanism 110 is in the prevention position. As shown in the figure, the lock mechanism 110 includes a fitting portion 114 that is fitted and fixed to the rotary shaft 107 and a lock arm 115 that prevents the holder body 60 from falling off. The upper surface of the lock arm 115 is constituted by an inclined surface 116 that descends toward the placement unit 106.

ホルダ体６０と把持部１０５が相対的に近づくと、やがて基板ホルダ５０の裏面が傾斜面１１６と接する。図８は、基板ホルダ５０の裏面がロック機構１１０の傾斜面１１６と接する様子を表す断面図である。付勢バネによる付勢力は、把持部１０５とホルダ体６０の相対的な移動が妨げられない程度に弱く設定されている。したがって、ロックアーム１１５は、傾斜面１１６に働くカム作用により、付勢力に抗して押し広げられる。そして、傾斜面の端部を通過し、図９に示すように、載置部１０６にホルダ体６０が載置されるときには、再び付勢力によりロック機構１１０は防止位置に復帰する。なお、図９は、ホルダ体６０が載置部１０６に載置、固定された状態を示す。このとき、電圧供給ピン１１２は、突出方向に付勢された状態から載置部１０６の内部方向に押し下げられて、適当な接触圧をもって基板ホルダ５０の電圧印加端子５４に接する。 When the holder body 60 and the grip portion 105 are relatively close to each other, the back surface of the substrate holder 50 comes into contact with the inclined surface 116 before long. FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a state in which the back surface of the substrate holder 50 is in contact with the inclined surface 116 of the lock mechanism 110. The urging force by the urging spring is set so weak that the relative movement of the grip portion 105 and the holder body 60 is not hindered. Therefore, the lock arm 115 is pushed and spread against the urging force by the cam action acting on the inclined surface 116. Then, when the holder body 60 is placed on the placement portion 106 as shown in FIG. 9 after passing through the end of the inclined surface, the lock mechanism 110 returns to the prevention position again by the biasing force. FIG. 9 shows a state in which the holder body 60 is placed and fixed on the placement unit 106. At this time, the voltage supply pin 112 is pushed down from the state of being urged in the protruding direction toward the inside of the mounting portion 106 and contacts the voltage application terminal 54 of the substrate holder 50 with an appropriate contact pressure.

次に、ロックアーム１１５、基板４０および基板ホルダ５０の相対的な位置関係について説明する。図１０は、ロックアーム１１５、基板４０および基板ホルダ５０の相対的な位置関係を示す断面図である。上述のように、基板ホルダ５０の外形は略円形をなし、基板４０よりも径がひとまわり大きい。したがって、ホルダ体６０の外周部分を断面で見ると、基板ホルダ５０の厚み分が若干外側へせり出す形状となる。そこで、脱落防止部としての役割を担うロックアーム１１５のうち、ホルダ体６０の外周部分に対向する部分の形状は、このせり出し形状に対応して２段の階段状であることが好ましい。 Next, the relative positional relationship among the lock arm 115, the substrate 40, and the substrate holder 50 will be described. FIG. 10 is a cross-sectional view showing a relative positional relationship between the lock arm 115, the substrate 40, and the substrate holder 50. As described above, the outer shape of the substrate holder 50 is substantially circular, and is slightly larger in diameter than the substrate 40. Therefore, when the outer peripheral portion of the holder body 60 is viewed in cross section, the thickness of the substrate holder 50 protrudes slightly outward. Therefore, it is preferable that the shape of the portion of the lock arm 115 that serves as a drop-off prevention portion that faces the outer peripheral portion of the holder body 60 has a two-step shape corresponding to the protruding shape.

そもそもロック機構１１０を設ける意義について説明する。上述のように、把持部１０５がプリステージ２０１で把持するホルダ体６０は、載置される場所として少なくとも下ステージ３０１と上ステージ３０３の２つの行き先を持つ。そして、下ステージ３０１へ載置される場合には、ホルダ体６０は水平の姿勢を保ったまま搬送されるが、上ステージ３０３へ載置される場合には、途中で反転され下向きの姿勢となって搬送される。したがって、ホルダ体６０に対して反転動作が開始され、上ステージ３０３に吸着固定されるまでの間は、重力に抗して、把持部１０５による真空吸着と静電吸着によってのみホルダ体６０が支えられる。 First, the significance of providing the lock mechanism 110 will be described. As described above, the holder body 60 held by the holding unit 105 with the prestage 201 has at least two destinations of the lower stage 301 and the upper stage 303 as places to be placed. When placed on the lower stage 301, the holder body 60 is transported while maintaining a horizontal posture. However, when placed on the upper stage 303, the holder body 60 is reversed halfway and has a downward posture. It is conveyed. Therefore, until the reversing operation is started with respect to the holder body 60 and is fixed to the upper stage 303 by suction, the holder body 60 is supported only by vacuum suction and electrostatic suction by the grip portion 105 against gravity. It is done.

具体的には、基板ホルダ５０の裏面が吸気孔１１１によって吸引されることで基板ホルダ５０が載置部１０６に固定され、電圧供給ピン１１２を介して電圧が供給されることで基板４０が基板ホルダ５０に固定される。よって、何らかの原因により電圧供給ピン１１２からの電圧供給が停止されると、基板４０は基板ホルダ５０から脱落、落下してしまう。また、同様に吸気孔１１１からの吸引が停止されると、基板ホルダ５０は、載置部１０６から脱落、落下してしまう。基板ホルダ５０が載置部１０６から脱落すると、電圧供給ピン１１２と電圧印加端子５４の接触も解除されるので、基板４０も基板ホルダ５０から脱落する。したがって、停電などの予期しない不具合に対して、基板ホルダ５０および基板４０の落下を防ぐことを目的としてロック機構１１０を設けている。 Specifically, the substrate holder 50 is fixed to the mounting portion 106 by suctioning the back surface of the substrate holder 50 through the suction holes 111, and a voltage is supplied via the voltage supply pin 112, so that the substrate 40 becomes the substrate. It is fixed to the holder 50. Therefore, when the voltage supply from the voltage supply pin 112 is stopped for some reason, the substrate 40 is dropped from the substrate holder 50 and dropped. Similarly, when the suction from the suction hole 111 is stopped, the substrate holder 50 falls off from the placement unit 106 and falls. When the substrate holder 50 is removed from the placement unit 106, the contact between the voltage supply pin 112 and the voltage application terminal 54 is also released, so that the substrate 40 is also removed from the substrate holder 50. Therefore, the lock mechanism 110 is provided for the purpose of preventing the substrate holder 50 and the substrate 40 from falling against an unexpected failure such as a power failure.

一方で、基板４０の回路形成面は非常に繊細であり、他の構造物の直接的な接触を極力避けたいという要請がある。よって、回路形成面と、ロックアーム１１５のうち回路形成面に対向する面とのギャップであるａは０より大きい。つまり、隙間がある状態を保つ。また、吸気孔１１１による吸引が停止して基板ホルダ５０と基板４０が一体的に載置部１０６から離脱した場合、同じ理由により、基板４０の回路形成面がロックアーム１１５の対向面に接触するより先に、基板ホルダ５０の周縁部がロックアーム１１５の対向面に接触するようにしたい。よって、基板ホルダ５０の周縁部とロックアーム１１５の対向面とのギャップであるｂは、ａより小さい。 On the other hand, the circuit forming surface of the substrate 40 is very delicate, and there is a demand for avoiding direct contact with other structures as much as possible. Therefore, a, which is a gap between the circuit formation surface and the surface of the lock arm 115 facing the circuit formation surface, is greater than zero. That is, the state with a gap is maintained. Further, when the suction by the air intake hole 111 is stopped and the substrate holder 50 and the substrate 40 are integrally detached from the mounting portion 106, the circuit forming surface of the substrate 40 contacts the opposite surface of the lock arm 115 for the same reason. First, it is desired that the peripheral portion of the substrate holder 50 is in contact with the opposing surface of the lock arm 115. Therefore, b, which is a gap between the peripheral edge of the substrate holder 50 and the facing surface of the lock arm 115, is smaller than a.

基板４０は、回路形成面に限らず、できるだけ他の構造物との接触を避けたい。そこで、吸気孔１１１による吸引が停止してホルダ体６０が横方向に移動したとしても、基板４０の外周部がロックアーム１１５の対向面に接触するより先に、基板ホルダ５０の外周部がロックアーム１１５の対向面に接触するようにしたい。よって、基板ホルダ５０の外周部とロックアーム１１５の対向面とのギャップｄは、基板４０の外周部とロックアーム１１５の対向面とのギャップｃよりも小さい。 The substrate 40 is not limited to the circuit formation surface, and it is desirable to avoid contact with other structures as much as possible. Therefore, even if the suction by the suction hole 111 is stopped and the holder body 60 moves in the lateral direction, the outer peripheral portion of the substrate holder 50 is locked before the outer peripheral portion of the substrate 40 contacts the opposing surface of the lock arm 115. I want to contact the opposing surface of the arm 115. Therefore, the gap d between the outer peripheral portion of the substrate holder 50 and the facing surface of the lock arm 115 is smaller than the gap c between the outer peripheral portion of the substrate 40 and the facing surface of the lock arm 115.

図１１は、電圧供給ピン１１２を含めた、ロックアーム１１５、基板４０および基板ホルダ５０の相対的な位置関係を示す断面図である。上述のように、電圧供給ピン１１２は、突出方向に弾性部材の作用により付勢されており、基板ホルダ５０の載置に伴って押し下げられ、基板ホルダ５０の電圧印加端子５４に接触する。このとき、電圧供給ピン１１２の押し下げ量をｅとすると、ａはｅより小さいことが望ましい。なぜなら、吸気孔１１１による吸引が停止して基板ホルダ５０が載置部１０６から離脱した場合であっても、電圧の供給を維持することができるので、基板４０が基板ホルダ５０から離脱することがないからである。 FIG. 11 is a cross-sectional view showing the relative positional relationship between the lock arm 115, the substrate 40, and the substrate holder 50 including the voltage supply pin 112. As described above, the voltage supply pin 112 is urged by the action of the elastic member in the protruding direction, is pushed down as the substrate holder 50 is placed, and contacts the voltage application terminal 54 of the substrate holder 50. At this time, if the amount of depression of the voltage supply pin 112 is e, it is desirable that a is smaller than e. This is because even when the suction by the air intake holes 111 is stopped and the substrate holder 50 is detached from the placement unit 106, the supply of voltage can be maintained, so that the substrate 40 can be detached from the substrate holder 50. Because there is no.

また、上記の関係を満たしていれば、基板ホルダ５０とロックアーム１１５が接しても良い。図１２は、基板ホルダ５０の外周部がロックアーム１１５の対向面と接している場合を示す。このように外周方向でロックアームと接していれば、吸気孔１１１による吸引が停止しても横方向のぶれを防ぐことができる。 If the above relationship is satisfied, the substrate holder 50 and the lock arm 115 may contact each other. FIG. 12 shows a case where the outer peripheral portion of the substrate holder 50 is in contact with the opposing surface of the lock arm 115. In this way, if the outer peripheral direction is in contact with the lock arm, lateral shaking can be prevented even if the suction by the intake hole 111 is stopped.

図１３は、基板ホルダ５０の周縁部がロックアーム１１５の対向面と接している場合を示す。このように重力方向でロックアームと接していれば、吸気孔１１１による吸引が停止しても基板ホルダ５０の載置部１０６からの脱落を防ぐことができる。また、ロックアーム１１５により基板ホルダ５０を確実に載置部１０６方向へ押し付けることができれば、吸気孔１１１そのものを廃止することもできる。 FIG. 13 shows a case where the peripheral edge of the substrate holder 50 is in contact with the opposing surface of the lock arm 115. If the lock arm is in contact with the lock arm in this gravitational direction, the substrate holder 50 can be prevented from falling off from the placement portion 106 even if the suction through the suction hole 111 is stopped. Further, if the substrate holder 50 can be surely pressed toward the mounting portion 106 by the lock arm 115, the intake hole 111 itself can be eliminated.

なお、基板４０および基板ホルダ５０の外周部に対するロックアーム１１５の対向面は、上から見たときに基板４０および基板ホルダ５０と同心の円弧となるように形成しても良いし、接線方向に平行な平面として形成しても良い。接線方向に平行な面として形成するような、ギャップが一定でない場合には、その最小となる箇所におけるギャップが上述の関係を満たせばよい。 The opposing surface of the lock arm 115 with respect to the outer peripheral portions of the substrate 40 and the substrate holder 50 may be formed so as to form an arc concentric with the substrate 40 and the substrate holder 50 when viewed from above, or in a tangential direction. You may form as a parallel plane. In the case where the gap is not constant as formed as a plane parallel to the tangential direction, the gap at the minimum position may satisfy the above relationship.

図１４および図１５は、基板４０、基板ホルダ５０と接触する可能性がある箇所に対して、ロックアーム１１５側に緩衝部を設けた様子を示す断面図である。例えば、基板４０の回路形成面に対向して緩衝部１１７を、基板ホルダ５０の周縁部に対向して緩衝部１１８を設ける。同様に、基板４０の外周部に対向して緩衝部１１９を、基板ホルダ５０の外周部に対向して緩衝部１２０を設ける。このように緩衝部をそれぞれ設けると、予期しない不具合が発生しても、基板４０および基板ホルダ５０のロックアーム１１５に対する衝突の衝撃を和らげることができ、破損を回避することが期待できる。緩衝部には、例えばフッ素系ゴム等が用いられる。 14 and 15 are cross-sectional views showing a state in which a buffer portion is provided on the lock arm 115 side with respect to a portion that may come into contact with the substrate 40 and the substrate holder 50. For example, the buffer portion 117 is provided facing the circuit forming surface of the substrate 40, and the buffer portion 118 is provided facing the peripheral portion of the substrate holder 50. Similarly, a buffer portion 119 is provided facing the outer peripheral portion of the substrate 40, and a buffer portion 120 is provided facing the outer peripheral portion of the substrate holder 50. When each buffer portion is provided in this way, even if an unexpected failure occurs, the impact of the collision of the substrate 40 and the substrate holder 50 against the lock arm 115 can be reduced, and it can be expected to avoid breakage. For the buffer portion, for example, a fluorine rubber is used.

図１６は、ロックアーム１１５が基板検出部１２１を備える様子を示す断面図である。図示するように、基板４０の回路形成面に対向する位置に、たとえば近接赤外線センサである基板検出部１２１を配置すれば、載置部１０６にホルダ体６０が載置されているのか、または、基板４０が基板ホルダ５０に保持されているのかを検出することができる。基板検出部１２１は、たとえば対象物までの距離を計測することで、基板４０と基板ホルダ５０の存在を検出する。 FIG. 16 is a cross-sectional view illustrating a state where the lock arm 115 includes the substrate detection unit 121. As shown in the drawing, if the substrate detection unit 121, which is a near infrared sensor, is disposed at a position facing the circuit formation surface of the substrate 40, for example, the holder body 60 is mounted on the mounting unit 106, or Whether the substrate 40 is held by the substrate holder 50 can be detected. The board | substrate detection part 121 detects presence of the board | substrate 40 and the board | substrate holder 50 by measuring the distance to a target object, for example.

図１７は、別の実施例における把持部１０５の概略構成図である。上述の実施例と同一の構成については同一の符番を付して、その説明を省略する。上述の実施例と大きく異なるのは、回転軸の動作である。 FIG. 17 is a schematic configuration diagram of the grip portion 105 in another embodiment. The same components as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. A significant difference from the above-described embodiment is the operation of the rotating shaft.

上述の実施例においては、ロック機構１１０の嵌合部１１４が嵌合する軸は、反転部の反転軸と並行に回動動作する回転軸１０７であった。しかし本実施例では、ロック機構１１０の嵌合部１１４が嵌合する軸は、反転部の反転軸に直交する回転軸１２３周りであって、載置される基板４０の回路形成面と平行な面内で回動する開閉軸１２２である。このような回動動作を実現すべく、回転軸支持部１０８の内部には、出力軸変換機構を備えたアクチュエータ１２４が設けられている。回転軸１２３は、回転軸支持部１０８の内部に設けられており、開閉軸１２２の端部に設けられた貫通孔は、回転軸１２３に緩挿される。 In the above-described embodiment, the shaft with which the fitting portion 114 of the lock mechanism 110 is fitted is the rotating shaft 107 that rotates in parallel with the reversing shaft of the reversing portion. However, in this embodiment, the shaft with which the fitting portion 114 of the lock mechanism 110 is fitted is around the rotation axis 123 orthogonal to the reversing axis of the reversing portion and is parallel to the circuit forming surface of the substrate 40 to be placed. The opening / closing shaft 122 rotates in the plane. In order to realize such a rotation operation, an actuator 124 having an output shaft conversion mechanism is provided inside the rotation shaft support portion 108. The rotating shaft 123 is provided inside the rotating shaft support portion 108, and the through hole provided at the end of the opening / closing shaft 122 is loosely inserted into the rotating shaft 123.

図示するように、開閉軸１２２が、回転軸１２３を回転中心とし、基板４０から離れる方向に回動して開いた状態が、ホルダ体６０の着脱を許す開放位置をとる状態である。そして、図１８に示すように、ホルダ体６０側に回動して閉じた状態が、ホルダ体６０の脱落を防止する防止位置をとる状態である。このとき、開閉軸１２２の端部に設けられた貫通孔は回転軸１２３と摺動するが、この摺動箇所は基板４０の回路形成面よりも下部に存在する。したがって、ロック機構１１０が回路形成面の上部に移動して覆うような構成であっても、回路形成面への塵埃付着を抑制することができる。 As shown in the drawing, a state where the opening / closing shaft 122 is rotated and opened in a direction away from the substrate 40 with the rotation shaft 123 as the rotation center is a state where the holder body 60 is allowed to be attached and detached. Then, as shown in FIG. 18, the state where the holder body 60 is rotated and closed is a state where the holder body 60 is prevented from falling off. At this time, the through hole provided at the end of the opening / closing shaft 122 slides with the rotating shaft 123, but this sliding portion exists below the circuit forming surface of the substrate 40. Therefore, even if the lock mechanism 110 is configured to move to cover the circuit forming surface, dust adhesion to the circuit forming surface can be suppressed.

なお、上述の実施形態においては、基板搬送装置１０と基板重ね合わせ装置３０を組み合わせたシステムの例を説明した。基板重ね合わせ装置３０は、複数の基板の位置合わせを行って重ね合わせる装置であるが、重ね合わせ時には若干の圧力を加えて仮接合を行う。また、基板重ね合わせ装置３０自体に本加圧を行う機構を組み込めば、本接合を行うこともできる。その意味において、基板重ね合わせ装置３０は基板貼り合わせ装置としても機能し得る。したがって、基板搬送装置１０を基板貼り合わせ装置に組み込んだ形態であっても上述の実施形態を実現することができる。 In the above-described embodiment, an example of a system in which the substrate transfer device 10 and the substrate stacking device 30 are combined has been described. The substrate superimposing device 30 is a device that aligns a plurality of substrates and superimposes them. When superimposing, a slight pressure is applied to perform temporary bonding. Further, if a mechanism for performing the main pressurization is incorporated in the substrate superposing apparatus 30 itself, the main bonding can be performed. In that sense, the substrate stacking apparatus 30 can also function as a substrate bonding apparatus. Therefore, even if it is the form which integrated the board | substrate conveyance apparatus 10 in the board | substrate bonding apparatus, the above-mentioned embodiment is realizable.

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.

１０基板搬送装置、２０予備位置合わせ装置、３０基板重ね合わせ装置、４０基板、５０基板ホルダ、５１ホルダ本体、５２吸着子、５３位置決め穴、５４電圧印加端子、５５挿通孔、６０ホルダ体、１０１昇降部、１０２回転部、１０３伸縮部、１０４反転部、１０５把持部、１０６載置部、１０７回転軸、１０８回転軸支持部、１０９アクチュエータ、１１０ロック機構、１１１吸気孔、１１２電圧供給ピン、１１３把持部基台、１１４嵌合部、１１５ロックアーム、１１６斜面、１１７、１１８、１１９、１２０緩衝部、１２１基板検出部、１２２開閉軸、１２３回転軸、１２４アクチュエータ、２０１プリステージ、２０２リフトピン、３０１下ステージ、３０２六軸調整部、３０３上ステージ、３０４リフトピン、３０５上顕微鏡、３０６下顕微鏡 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Substrate conveyance apparatus, 20 Preliminary alignment apparatus, 30 Substrate overlay apparatus, 40 Substrate, 50 Substrate holder, 51 Holder body, 52 Adsorber, 53 Positioning hole, 54 Voltage application terminal, 55 Insertion hole, 60 Holder body, 101 Lifting section, 102 rotating section, 103 telescopic section, 104 reversing section, 105 gripping section, 106 mounting section, 107 rotating shaft, 108 rotating shaft support section, 109 actuator, 110 locking mechanism, 111 intake hole, 112 voltage supply pin, 113 gripping part base, 114 fitting part, 115 lock arm, 116 slope, 117, 118, 119, 120 buffer part, 121 substrate detection part, 122 opening / closing axis, 123 rotation axis, 124 actuator, 201 prestage, 202 lift pin , 301 Lower stage, 302 Six-axis adjustment unit, 3 3 upper stage, 304 lift pins 305 on the microscope, 306 under microscope

Claims

A reversing device for reversing a substrate holder for holding a substrate,
A placement section for placing the substrate holder;
A reversing part for reversing the placement part,
A locking mechanism capable of taking an open position for opening the substrate holder away from the outer periphery of the substrate holder and a preventing position for covering a part of the outer peripheral portion of the substrate holder and preventing the substrate holder from falling off;
With
The gap between the opposing surface of the locking mechanism that faces the peripheral portion of the substrate holder and the peripheral portion of the substrate holder is the gap between the surface of the locking mechanism that faces the circuit forming surface of the substrate and the circuit forming surface of the substrate. Reversing device smaller than the gap .

The reversing device according to claim 1, wherein the reversing unit integrally reverses the placement unit and the locking mechanism .

The reversing device according to claim 1, wherein the lock mechanism covers a part of the outer peripheral portion of the substrate to prevent the substrate from dropping off.

The reversing device according to claim 1, wherein a plurality of the lock mechanisms are provided.

The reversing device according to any one of claims 1 to 4, wherein the lock mechanism covers a plurality of locations on an outer peripheral portion of the substrate holder.

6. The reversing device according to claim 1, further comprising a detection unit configured to detect at least one of presence / absence of the substrate holder and presence / absence of the substrate at the prevention position.

The reversing device according to any one of claims 1 to 6, wherein the reversing unit reverses the mounting unit in a state where the lock mechanism is in the prevention position.

The board | substrate bonding apparatus provided with the inversion apparatus of any one of Claim 1 to 7.

A plurality of lift pins forming a delivery surface of the substrate holder;
The substrate bonding apparatus according to claim 7, wherein the reversing device receives the substrate holder before reversal by the delivery surface.

A plurality of lift pins forming a delivery surface of the substrate holder;
The substrate bonding apparatus according to claim 8, wherein the reversing device delivers the substrate holder after reversal on the delivery surface.