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JP6097229B2 - Joining apparatus, joining system, and joining method - Google Patents
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Description

開示の実施形態は、接合装置、接合システムおよび接合方法に関する。   Embodiments disclosed herein relate to a bonding apparatus, a bonding system, and a bonding method.

近年、たとえば半導体デバイスの製造工程において、シリコンウェハや化合物半導体ウェハなどの被処理基板の大口径化および薄型化が進んでいる。大口径で薄い被処理基板は、搬送時や研磨処理時に反りや割れが生じるおそれがある。このため、被処理基板にガラス基板等の支持基板を貼り合わせることによって被処理基板を補強することが行われている。   In recent years, for example, in a semiconductor device manufacturing process, a substrate to be processed such as a silicon wafer or a compound semiconductor wafer is becoming larger and thinner. A thin substrate to be processed having a large diameter may be warped or cracked during conveyance or polishing. For this reason, the substrate to be processed is reinforced by attaching a support substrate such as a glass substrate to the substrate to be processed.

たとえば、特許文献1には、上チャックと下チャックとで被処理基板と支持基板とをそれぞれ保持し、上チャックを降下させることによって被処理基板と支持基板とを接触および加圧して両者を接合する接合装置が開示されている。被処理基板または支持基板の表面には接着剤が塗布されており、上記のように押圧されることによって両者は接合される。   For example, in Patent Document 1, the substrate to be processed and the support substrate are held by the upper chuck and the lower chuck, respectively, and the substrate to be processed and the support substrate are brought into contact and pressed by lowering the upper chuck to join them together. A joining apparatus is disclosed. An adhesive is applied to the surface of the substrate to be processed or the support substrate, and the two are joined by being pressed as described above.

ここで、特許文献1では、上チャックおよび下チャックとして、基板を静電吸着により保持する静電チャック(ESC:Electrostatic Chuck)が用いられる。   Here, in Patent Document 1, an electrostatic chuck (ESC) that holds a substrate by electrostatic attraction is used as the upper chuck and the lower chuck.

特開2013−115124号公報JP2013-115124A

しかしながら、上述した従来技術には、接合処理を最適化するという点でさらなる改善の余地があった。   However, the above-described conventional technology has room for further improvement in terms of optimizing the bonding process.

たとえば、特許文献1に記載の技術において上チャックおよび下チャックとして用いられる静電チャックは、電源をオフした後も静電吸着力がしばらく残留する性質を有する。このため、たとえば接合処理が完了して上チャックを上昇させる際に、上チャックおよび下チャックに静電吸着力が残留していると、かかる残留吸着力が被処理基板と支持基板とを剥がす力として重合基板に加わることとなり、重合基板の特性が悪化するおそれがある。   For example, the electrostatic chuck used as the upper chuck and the lower chuck in the technique described in Patent Document 1 has a property that the electrostatic adsorption force remains for a while after the power is turned off. For this reason, for example, when the upper chuck is lifted after the joining process is completed, if the electrostatic chucking force remains on the upper chuck and the lower chuck, the residual chucking force is a force that peels off the substrate to be processed and the support substrate. As a result, the characteristics of the polymerized substrate may be deteriorated.

実施形態の一態様は、接合処理を最適化することができる接合装置、接合システムおよび接合方法を提供することを目的とする。   An object of one embodiment is to provide a bonding apparatus, a bonding system, and a bonding method that can optimize a bonding process.

実施形態の一態様に係る接合装置は、チャンバと、第1保持部と、第2保持部と、支持ピンと、減圧部と、加圧機構と、制御部とを備える。第1保持部は、チャンバ内に配置され、第1基板を上方から静電吸着により保持する。第2保持部は、チャンバ内に配置され、第2基板を下方から静電吸着により保持する。支持ピンは、第2保持部の保持面から突出可能である。減圧部は、チャンバ内を減圧する。加圧機構は、減圧部によってチャンバ内が減圧された後、第1保持部と第2保持部とを相対的に移動させることによって、第1基板と第2基板とを接触させて加圧する。制御部は、第1基板と第2基板とが接触してから、第1基板と第2基板との加圧処理が終了する前までの期間内に、第1保持部への電圧印加を停止する。また、制御部は、第1基板と第2基板とが接触してから、支持ピンが突出して第1基板と第2基板とが接合された重合基板が第2保持部の保持面から離れるよりも前までの期間内に、第2保持部への電圧印加を停止する。 A joining apparatus according to an aspect of the embodiment includes a chamber, a first holding unit, a second holding unit, a support pin, a decompression unit, a pressurizing mechanism, and a control unit. The first holding unit is disposed in the chamber and holds the first substrate from above by electrostatic adsorption. The second holding unit is disposed in the chamber and holds the second substrate from below by electrostatic adsorption . The support pin can project from the holding surface of the second holding part. The decompression unit decompresses the inside of the chamber. The pressurizing mechanism pressurizes the first substrate and the second substrate by bringing the first holding unit and the second holding unit into contact with each other after the inside of the chamber is depressurized by the decompression unit. The control unit stops applying the voltage to the first holding unit within a period from when the first substrate and the second substrate are in contact to before the pressurization process of the first substrate and the second substrate is completed. To do. Further, the control unit is configured such that after the first substrate and the second substrate come into contact with each other, the superposed substrate in which the support pin protrudes and the first substrate and the second substrate are joined is separated from the holding surface of the second holding unit. The voltage application to the second holding unit is stopped within the previous period.

実施形態の一態様によれば、接合処理を最適化することができる。   According to one aspect of the embodiment, the bonding process can be optimized.

図1は、第1の実施形態に係る接合システムの構成を示す模式平面図である。FIG. 1 is a schematic plan view showing the configuration of the joining system according to the first embodiment. 図2は、被処理基板および支持基板の模式側面図である。FIG. 2 is a schematic side view of the substrate to be processed and the support substrate. 図3は、接合装置の構成を示す模式平断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the bonding apparatus. 図4は、接合部の構成を示す模式側断面図である。FIG. 4 is a schematic side cross-sectional view showing the configuration of the joint. 図5は、第1保持部の構成を示す模式側断面図である。FIG. 5 is a schematic side sectional view showing the configuration of the first holding unit. 図6は、第2保持部の構成を示す模式側断面図である。FIG. 6 is a schematic side sectional view showing the configuration of the second holding portion. 図7は、接合処理の処理手順を示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart showing the processing procedure of the joining process. 図8は、接合処理の動作例を示す説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram showing an operation example of the joining process. 図9は、上チャックへの電圧印加の停止タイミングの一例を示すタイミングチャートである。FIG. 9 is a timing chart showing an example of timing for stopping voltage application to the upper chuck. 図10は、上チャックへの電圧印加の停止タイミングの他の一例を示すタイミングチャートである。FIG. 10 is a timing chart showing another example of the timing for stopping the voltage application to the upper chuck. 図11は、上チャックへの電圧印加の停止タイミングの他の一例を示すタイミングチャートである。FIG. 11 is a timing chart showing another example of the stop timing of voltage application to the upper chuck. 図12は、上チャックへの電圧印加の停止タイミングの他の一例を示すタイミングチャートである。FIG. 12 is a timing chart showing another example of timing for stopping voltage application to the upper chuck. 図13は、下チャックへの電圧印加の停止タイミングの一例を示すタイミングチャートである。FIG. 13 is a timing chart showing an example of timing for stopping voltage application to the lower chuck. 図14は、下チャックへの電圧印加の停止タイミングの他の一例を示すタイミングチャートである。FIG. 14 is a timing chart showing another example of timing for stopping voltage application to the lower chuck.

以下、添付図面を参照して、本願の開示する接合装置、接合システムおよび接合方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of a joining device, a joining system, and a joining method disclosed in the present application will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention is not limited by embodiment shown below.

(第1の実施形態)
<1.接合システムの構成>
まず、第1の実施形態に係る接合システムの構成について、図1および図2を参照して説明する。図1は、第1の実施形態に係る接合システムの構成を示す模式平面図である。また、図2は、被処理基板および支持基板の模式側面図である。なお、以下においては、位置関係を明確にするために、互いに直交するX軸方向、Y軸方向およびZ軸方向を規定し、Z軸正方向を鉛直上向き方向とする。
(First embodiment)
<1. Structure of joining system>
First, the configuration of the joining system according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a schematic plan view showing the configuration of the joining system according to the first embodiment. FIG. 2 is a schematic side view of the substrate to be processed and the support substrate. In the following, in order to clarify the positional relationship, the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction that are orthogonal to each other are defined, and the positive direction of the Z-axis is the vertically upward direction.

図1に示す第1の実施形態に係る接合システム1は、被処理基板Wおよび支持基板S(図2参照)を、接着剤Gを介して接合することによって重合基板Tを形成する。   A bonding system 1 according to the first embodiment shown in FIG. 1 forms a superposed substrate T by bonding a substrate W to be processed and a support substrate S (see FIG. 2) via an adhesive G.

以下では、図2に示すように、被処理基板Wの板面のうち、接着剤Gを介して支持基板Sと接合される側の板面を「接合面Wj」といい、接合面Wjとは反対側の板面を「非接合面Wn」という。また、支持基板Sの板面のうち、接着剤Gを介して被処理基板Wと接合される側の板面を「接合面Sj」といい、接合面Sjとは反対側の板面を「非接合面Sn」という。   In the following, as shown in FIG. 2, the plate surface of the substrate to be processed W that is bonded to the support substrate S via the adhesive G is referred to as “bonding surface Wj”, and the bonding surface Wj Is referred to as the “non-bonding surface Wn”. In addition, among the plate surfaces of the support substrate S, the plate surface on the side bonded to the substrate W to be processed via the adhesive G is referred to as “bonding surface Sj”, and the plate surface on the opposite side to the bonding surface Sj is defined as “ This is referred to as “non-joint surface Sn”.

被処理基板W(第1基板の一例に相当)は、たとえば、シリコンウェハや化合物半導体ウェハなどの半導体基板に複数の電子回路が形成された基板であり、電子回路が形成される側の板面を接合面Wjとしている。かかる被処理基板Wは、支持基板Sとの接合後、非接合面Wnが研磨処理されることによって薄型化される。   The substrate W to be processed (corresponding to an example of a first substrate) is a substrate in which a plurality of electronic circuits are formed on a semiconductor substrate such as a silicon wafer or a compound semiconductor wafer, and the plate surface on the side where the electronic circuits are formed Is the joint surface Wj. The substrate W to be processed is thinned by polishing the non-bonded surface Wn after bonding to the support substrate S.

一方、支持基板S(第2基板の一例に相当)は、被処理基板Wと略同径の基板であり、被処理基板Wを支持する。支持基板Sとしては、たとえばガラス基板の他、シリコンウェハや化合物半導体ウェハなどの半導体基板等を用いることができる。また、接着剤Gとしては、たとえば熱可塑性樹脂が用いられる。   On the other hand, the support substrate S (corresponding to an example of a second substrate) is a substrate having substantially the same diameter as the substrate W to be processed, and supports the substrate W to be processed. As the support substrate S, for example, a semiconductor substrate such as a silicon wafer or a compound semiconductor wafer can be used in addition to a glass substrate. Further, as the adhesive G, for example, a thermoplastic resin is used.

図1に示すように、接合システム1は、搬入出ステーション2と、第1搬送領域3と、接合ステーション4とを備える。搬入出ステーション2、第1搬送領域3および接合ステーション4は、X軸正方向にこの順番で一体的に接続される。   As shown in FIG. 1, the joining system 1 includes a carry-in / out station 2, a first transfer region 3, and a joining station 4. The carry-in / out station 2, the first transfer region 3, and the joining station 4 are integrally connected in this order in the positive direction of the X axis.

搬入出ステーション2は、複数枚(たとえば、25枚)の基板を水平状態で収容するカセットCw,Cs,Ctが載置される場所である。かかる搬入出ステーション2には、たとえば4つのカセット載置台21が一列に並べて載置される。各カセット載置台21には、被処理基板Wを収容するカセットCw、支持基板Sを収容するカセットCsおよび重合基板Tを収容するカセットCtがそれぞれ載置される。   The carry-in / out station 2 is a place where cassettes Cw, Cs, and Ct for storing a plurality of (for example, 25) substrates in a horizontal state are placed. For example, four cassette mounting tables 21 are placed in a line in the loading / unloading station 2. On each cassette mounting table 21, a cassette Cw that accommodates a substrate to be processed W, a cassette Cs that accommodates a support substrate S, and a cassette Ct that accommodates a superposed substrate T are respectively placed.

なお、カセット載置台21の個数は、任意に決定することが可能である。また、ここでは、4つのカセット載置台21のうち2つにカセットCtが載置される場合の例を示したが、このうちの1つに、たとえば不具合が生じた基板を回収するためのカセットを載置してもよい。   Note that the number of cassette mounting tables 21 can be arbitrarily determined. Here, an example in which the cassette Ct is mounted on two of the four cassette mounting tables 21 has been shown, but one of these is a cassette for collecting, for example, a substrate having a defect. May be placed.

第1搬送領域3には、Y軸方向に延在する搬送路31と、この搬送路31に沿って移動可能な第1搬送装置32とが配置される。第1搬送装置32は、X軸方向にも移動可能かつZ軸周りに旋回可能であり、カセット載置台21に載置されたカセットCw,Cs,Ctと、後述する接合ステーション4の第1受渡部41との間で被処理基板W、支持基板Sおよび重合基板Tの搬送を行う。   In the first transport region 3, a transport path 31 extending in the Y-axis direction and a first transport device 32 that can move along the transport path 31 are arranged. The first transfer device 32 is also movable in the X-axis direction and can be swung around the Z-axis, and the cassette Cw, Cs, Ct mounted on the cassette mounting table 21 and the first receiving of the joining station 4 described later. The substrate W to be processed, the support substrate S, and the superposed substrate T are transferred to and from the transfer unit 41.

接合ステーション4は、第1受渡部41と、第2搬送領域42とを備える。また、接合ステーション4は、塗布・熱処理ブロックG1と、接合処理ブロックG2とを備える。   The joining station 4 includes a first delivery unit 41 and a second transfer area 42. Further, the bonding station 4 includes a coating / heat treatment block G1 and a bonding processing block G2.

第1受渡部41は、第1搬送領域3と第2搬送領域42との間に配置される。かかる第1受渡部41では、第1搬送領域3の第1搬送装置32と、後述する第2搬送領域42の第2搬送装置420との間で被処理基板W、支持基板Sおよび重合基板Tの受け渡しが行われる。   The first delivery unit 41 is disposed between the first transport area 3 and the second transport area 42. In the first delivery unit 41, the substrate W, the support substrate S, and the superposed substrate T between the first transport device 32 in the first transport region 3 and the second transport device 420 in the second transport region 42 described later. Is delivered.

第2搬送領域42には、第2搬送装置420が配置される。第2搬送装置420は、X軸方向およびY軸方向に移動可能かつZ軸周りに旋回可能であり、第1受渡部41、塗布・熱処理ブロックG1および接合処理ブロックG2間での被処理基板W、支持基板Sおよび重合基板Tの搬送を行う。   A second transport device 420 is disposed in the second transport region 42. The second transfer device 420 can move in the X-axis direction and the Y-axis direction and can turn about the Z-axis, and the substrate W to be processed between the first delivery unit 41, the coating / heat treatment block G1, and the bonding processing block G2. Then, the support substrate S and the superposed substrate T are transported.

塗布・熱処理ブロックG1と接合処理ブロックG2とは、第2搬送領域42を挟んで対向配置される。すなわち、第2搬送領域42、塗布・熱処理ブロックG1および接合処理ブロックG2は、Y軸正方向に沿って、接合処理ブロックG2、第2搬送領域42および塗布・熱処理ブロックG1の順番で並べて配置される。   The coating / heat treatment block G1 and the bonding processing block G2 are disposed to face each other with the second transfer region 42 interposed therebetween. That is, the second transfer region 42, the coating / heat treatment block G1, and the bonding processing block G2 are arranged in the order of the bonding processing block G2, the second transfer region 42, and the coating / heat treatment block G1 along the positive Y-axis direction. The

塗布・熱処理ブロックG1には、2つの塗布装置43と1つの熱処理装置44とが、それぞれ第2搬送領域42に隣接して並べて配置される。塗布装置43は、被処理基板Wの接合面Wjに接着剤Gを塗布する装置である。熱処理装置44は、接着剤Gが塗布された被処理基板Wを所定の温度に加熱する装置である。   In the coating / heat treatment block G1, two coating devices 43 and one heat treatment device 44 are arranged adjacent to the second transfer region 42, respectively. The coating device 43 is a device that applies the adhesive G to the bonding surface Wj of the substrate W to be processed. The heat treatment apparatus 44 is an apparatus that heats the substrate W to which the adhesive G is applied to a predetermined temperature.

接合処理ブロックG2には、4つの接合装置45が第2搬送領域42に隣接して並べて配置される。接合装置45は、被処理基板Wと支持基板Sとの接合を行う装置である。接合装置45の具体的な構成については後述する。   In the joining processing block G2, four joining devices 45 are arranged adjacent to the second transport region 42. The bonding device 45 is a device that bonds the target substrate W and the support substrate S together. A specific configuration of the bonding apparatus 45 will be described later.

また、接合システム1は、制御装置5を備える。制御装置5は、接合システム1の動作を制御する。かかる制御装置5は、たとえばコンピュータであり、制御部6と記憶部7とを備える。記憶部7には、接合処理等の各種処理を制御するプログラムが格納される。制御部6は、たとえばCPU(Central Processing Unit)であり、記憶部7に格納されたプログラムを読み出して実行することによって接合システム1の動作を制御する。   The joining system 1 includes a control device 5. The control device 5 controls the operation of the joining system 1. The control device 5 is a computer, for example, and includes a control unit 6 and a storage unit 7. The storage unit 7 stores a program for controlling various processes such as a joining process. The control unit 6 is, for example, a CPU (Central Processing Unit), and controls the operation of the bonding system 1 by reading and executing a program stored in the storage unit 7.

なお、かかるプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記録媒体に記録されていたものであって、その記録媒体から制御装置5の記憶部7にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記録媒体としては、たとえばハードディスク(HD)、フレキシブルディスク(FD)、コンパクトディスク(CD)、マグネットオプティカルディスク(MO)、メモリカードなどがある。また、制御部6は、プログラムを用いずにハードウェアのみで構成されてもよい。   The program may be recorded on a computer-readable recording medium and installed in the storage unit 7 of the control device 5 from the recording medium. Examples of the computer-readable recording medium include a hard disk (HD), a flexible disk (FD), a compact disk (CD), a magnetic optical disk (MO), and a memory card. Moreover, the control part 6 may be comprised only with hardware, without using a program.

上記のように構成された接合システム1では、まず、第1搬送領域3の第1搬送装置32が、カセット載置台21に載置されたカセットCwから被処理基板Wを取り出し、取り出した被処理基板Wを第1受渡部41へ搬送する。このとき、被処理基板Wは、非接合面Wnが下方を向いた状態で搬送される。   In the bonding system 1 configured as described above, first, the first transfer device 32 in the first transfer region 3 takes out the substrate W to be processed from the cassette Cw placed on the cassette mounting table 21 and takes out the processed substrate. The substrate W is transferred to the first delivery unit 41. At this time, the substrate W to be processed is transported with the non-joint surface Wn facing downward.

第1受渡部41へ搬送された被処理基板Wは、第2搬送装置420によって第1受渡部41から取り出され、塗布・熱処理ブロックG1の塗布装置43へ搬入される。塗布装置43は、たとえばスピンチャックを備え、かかるスピンチャックで被処理基板Wの非接合面Wnを吸着保持する。そして、塗布装置43は、吸着保持した被処理基板Wを回転させながら被処理基板Wの接合面Wjに液体状の接着剤Gを供給する。これにより、被処理基板Wの接合面Wjに接着剤Gが塗り広げられる。   The to-be-processed substrate W conveyed to the 1st delivery part 41 is taken out from the 1st delivery part 41 by the 2nd conveyance apparatus 420, and is carried in into the coating device 43 of the application | coating and heat processing block G1. The coating device 43 includes, for example, a spin chuck, and sucks and holds the non-joint surface Wn of the substrate to be processed W with the spin chuck. Then, the coating device 43 supplies the liquid adhesive G to the bonding surface Wj of the substrate to be processed W while rotating the substrate to be processed W that is held by suction. Thereby, the adhesive G is spread on the bonding surface Wj of the substrate W to be processed.

塗布装置43によって接着剤Gが塗布された後、被処理基板Wは、第2搬送装置420によって塗布装置43から搬出されて、熱処理装置44へ搬入される。熱処理装置44は、たとえば不活性雰囲気に保たれた内部で被処理基板Wを加熱することにより、接着剤Gに含まれる有機溶剤等の溶媒を揮発させて接着剤Gを塗布時よりも硬くする。その後、被処理基板Wは、熱処理装置44によって所定の温度、たとえば常温に温度調節される。   After the adhesive G is applied by the coating device 43, the substrate W to be processed is unloaded from the coating device 43 by the second transfer device 420 and loaded into the heat treatment device 44. The heat treatment apparatus 44, for example, heats the substrate W to be processed in an inert atmosphere, thereby volatilizing a solvent such as an organic solvent contained in the adhesive G so that the adhesive G is harder than when applied. . Thereafter, the temperature of the substrate to be processed W is adjusted to a predetermined temperature, for example, room temperature, by the heat treatment apparatus 44.

熱処理装置44によって熱処理が施された後、被処理基板Wは、第2搬送装置420によって熱処理装置44から搬出されて、接合装置45へ搬入される。   After the heat treatment is performed by the heat treatment apparatus 44, the substrate to be processed W is unloaded from the heat treatment apparatus 44 by the second transfer apparatus 420 and loaded into the bonding apparatus 45.

一方、支持基板Sは、第1搬送装置32によってカセットCsから取り出されて第1受渡部41へ搬送され、さらに、第2搬送装置420によって第1受渡部41から取り出されて接合装置45へ搬入される。   On the other hand, the support substrate S is taken out from the cassette Cs by the first transport device 32 and transported to the first delivery unit 41, and is further taken out from the first delivery unit 41 by the second transport device 420 and transported to the joining device 45. Is done.

被処理基板Wおよび支持基板Sが接合装置45へ搬入されると、接合装置45によって被処理基板Wおよび支持基板Sの接合処理が行われる。これにより、重合基板Tが形成される。その後、重合基板Tは、第2搬送装置420によって第1受渡部41へ搬送され、第1搬送装置32によってカセットCtへ搬送される。こうして、一連の処理が終了する。   When the substrate to be processed W and the support substrate S are carried into the bonding apparatus 45, the bonding process of the substrate to be processed W and the support substrate S is performed by the bonding apparatus 45. Thereby, the superposition | polymerization board | substrate T is formed. Thereafter, the superposed substrate T is transported to the first delivery unit 41 by the second transport device 420 and transported to the cassette Ct by the first transport device 32. Thus, a series of processing ends.

<2.接合装置の構成>
次に、接合装置45の構成について図3を参照して説明する。図3は、接合装置45の構成を示す模式平断面図である。
<2. Structure of joining device>
Next, the structure of the joining apparatus 45 is demonstrated with reference to FIG. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the bonding apparatus 45.

図3に示すように、接合装置45は、内部を密閉可能な処理室50を備える。処理室50の第2搬送領域42側の側面には、被処理基板W、支持基板Sおよび重合基板Tの搬入出口51が形成される。搬入出口51には、開閉シャッタ(図示せず)が設けられる。   As shown in FIG. 3, the joining device 45 includes a processing chamber 50 that can seal the inside. A loading / unloading port 51 for the substrate W to be processed, the support substrate S, and the superposed substrate T is formed on the side surface of the processing chamber 50 on the second transfer region 42 side. The loading / unloading port 51 is provided with an open / close shutter (not shown).

処理室50の内部には、処理室50内の領域を前処理領域D1と接合領域D2とに区画する内壁52が設けられてもよい。内壁52を設ける場合、内壁52には、被処理基板W、支持基板Sおよび重合基板Tの搬入出口53が形成され、搬入出口53には、図示しない開閉シャッタが設けられる。なお、前述の搬入出口51は、前処理領域D1における処理室50の側面に形成される。   Inside the processing chamber 50, an inner wall 52 that divides a region in the processing chamber 50 into a preprocessing region D1 and a bonding region D2 may be provided. When the inner wall 52 is provided, a loading / unloading port 53 for the target substrate W, the support substrate S, and the superposed substrate T is formed on the inner wall 52, and an opening / closing shutter (not shown) is provided at the loading / unloading port 53. The aforementioned loading / unloading port 51 is formed on the side surface of the processing chamber 50 in the preprocessing region D1.

前処理領域D1には、接合装置45の外部との間で被処理基板W、支持基板Sおよび重合基板Tの受け渡しを行う受渡部60が設けられる。受渡部60は、搬入出口51に隣接して配置される。   In the pretreatment region D <b> 1, a delivery unit 60 that delivers the substrate W to be processed, the support substrate S, and the superposed substrate T to and from the outside of the bonding apparatus 45 is provided. The delivery unit 60 is disposed adjacent to the loading / unloading port 51.

受渡部60は、受渡アーム61と支持ピン62とを備える。受渡アーム61は、第2搬送装置420(図1参照)と支持ピン62との間で被処理基板W、支持基板Sおよび重合基板Tの受け渡しを行う。支持ピン62は、複数、例えば3箇所に設けられ、被処理基板W、支持基板Sおよび重合基板Tを支持する。   The delivery unit 60 includes a delivery arm 61 and a support pin 62. The delivery arm 61 delivers the substrate W to be processed, the support substrate S, and the superposed substrate T between the second transfer device 420 (see FIG. 1) and the support pins 62. The support pins 62 are provided in a plurality of, for example, three locations, and support the target substrate W, the support substrate S, and the superposed substrate T.

なお、受渡部60は、鉛直方向に複数、たとえば2段に配置され、被処理基板W、支持基板Sおよび重合基板Tのいずれか2つを同時に受け渡すことができる。たとえば、一の受渡部60で接合前の被処理基板W又は支持基板Sを受け渡し、他の受渡部60で接合後の重合基板Tを受け渡してもよい。あるいは、一の受渡部60で接合前の被処理基板Wを受け渡し、他の受渡部60で接合前の支持基板Sを受け渡してもよい。   The delivery unit 60 is arranged in a plurality of, for example, two stages in the vertical direction, and can deliver any two of the target substrate W, the support substrate S, and the superposed substrate T at the same time. For example, the substrate W to be processed or the support substrate S before bonding may be delivered by one delivery unit 60, and the superposed substrate T after joining may be delivered by another delivery unit 60. Alternatively, the substrate W to be processed before bonding may be delivered by one delivery unit 60 and the support substrate S before joining may be delivered by another delivery unit 60.

前処理領域D1のY軸負方向側、すなわち搬入出口53側には、たとえば被処理基板Wの表裏面を反転させる反転部70が設けられる。   On the Y-axis negative direction side of the pretreatment region D1, that is, the loading / unloading port 53 side, for example, a reversing unit 70 that reverses the front and back surfaces of the substrate W to be processed is provided.

反転部70は、被処理基板Wまたは支持基板Sを挟み込んで保持する保持アーム71を備える。保持アーム71は、水平方向(図3においてはX軸方向)に延在しており、水平軸周りに回動自在であり、かつ、水平方向(X軸方向およびY軸方向)および鉛直方向(Z軸方向)に移動可能である。   The reversing unit 70 includes a holding arm 71 that holds the target substrate W or the support substrate S in between. The holding arm 71 extends in the horizontal direction (X-axis direction in FIG. 3), is rotatable around the horizontal axis, and is in the horizontal direction (X-axis direction and Y-axis direction) and the vertical direction ( It can move in the Z-axis direction).

また、反転部70は、被処理基板Wまたは支持基板Sの水平方向の向きを調節する調節機能も備える。具体的には、反転部70は、支持基板Sまたは被処理基板Wのノッチ部の位置を検出する検出部72を備える。そして、反転部70では、保持アーム71に保持された支持基板Sまたは被処理基板Wを水平方向に移動させながら、検出部72でノッチ部の位置を検出することで、当該ノッチ部の位置を調節して被処理基板Wまたは支持基板Sの水平方向の向きを調節する。   The reversing unit 70 also has an adjustment function for adjusting the horizontal direction of the substrate to be processed W or the support substrate S. Specifically, the reversing unit 70 includes a detection unit 72 that detects the position of the notch portion of the support substrate S or the substrate W to be processed. The reversing unit 70 detects the position of the notch portion by the detection unit 72 while detecting the position of the notch portion while moving the support substrate S or the substrate W to be processed held by the holding arm 71 in the horizontal direction. The horizontal direction of the substrate to be processed W or the support substrate S is adjusted by adjusting.

接合領域D2のY軸正方向側には、受渡部60、反転部70および後述する接合部90に対して、被処理基板W、支持基板Sおよび重合基板Tを搬送する搬送部80が設けられる。搬送部80は、搬入出口53に隣接して配置される。   On the Y axis positive direction side of the bonding region D2, a transport unit 80 for transporting the substrate to be processed W, the support substrate S, and the superposed substrate T is provided to the delivery unit 60, the reversing unit 70, and the bonding unit 90 described later. . The transport unit 80 is disposed adjacent to the loading / unloading port 53.

搬送部80は、2本の搬送アーム81,82を備える。これら搬送アーム81,82は、鉛直方向に下からこの順で2段に配置され、図示しない駆動部によって水平方向および鉛直方向に移動可能である。   The transport unit 80 includes two transport arms 81 and 82. The transfer arms 81 and 82 are arranged in two stages in this order from the bottom in the vertical direction, and can be moved in the horizontal direction and the vertical direction by a driving unit (not shown).

搬送アーム81,82のうち、搬送アーム81は、たとえば支持基板S等の裏面、すなわち非接合面Snを保持して搬送する。また、搬送アーム82は、反転部70で表裏面が反転された被処理基板Wの表面、すなわち接合面Wjの外周部を保持して搬送する。   Of the transfer arms 81 and 82, the transfer arm 81 holds and transfers the back surface of the support substrate S or the like, that is, the non-joint surface Sn. The transport arm 82 holds and transports the front surface of the substrate W whose front and back surfaces are reversed by the reversing unit 70, that is, the outer peripheral portion of the bonding surface Wj.

そして、接合領域D2のY軸負方向側には、被処理基板Wと支持基板Sとを接合する接合部90が設けられる。   A bonding portion 90 that bonds the target substrate W and the support substrate S is provided on the Y axis negative direction side of the bonding region D2.

上記のように構成された接合装置45では、第2搬送装置420によって被処理基板Wが受渡部60の受渡アーム61に受け渡されると、受渡アーム61が被処理基板Wを支持ピン62へ受け渡す。その後、被処理基板Wは、搬送部80の搬送アーム81によって支持ピン62から反転部70に搬送される。   In the joining apparatus 45 configured as described above, when the substrate to be processed W is delivered to the delivery arm 61 of the delivery unit 60 by the second transport device 420, the delivery arm 61 receives the substrate to be treated W to the support pins 62. hand over. Thereafter, the substrate W to be processed is transported from the support pin 62 to the reversing unit 70 by the transport arm 81 of the transport unit 80.

反転部70に搬送された被処理基板Wは、反転部70の検出部72によってノッチ部の位置が検出されて水平方向の向きが調節される。その後、被処理基板Wは、反転部70によって表裏が反転される。すなわち、接合面Wjが下方に向けられる。   The substrate W transferred to the reversing unit 70 is adjusted in the horizontal direction by detecting the position of the notch by the detecting unit 72 of the reversing unit 70. Thereafter, the front and back surfaces of the substrate W to be processed are reversed by the reversing unit 70. That is, the joint surface Wj is directed downward.

その後、被処理基板Wは、搬送部80の搬送アーム82によって反転部70から接合部90へ搬送される。このとき、搬送アーム82は、被処理基板Wの外周部を保持するため、たとえば搬送アーム82に付着したパーティクル等によって接合面Wjが汚損することを防止することができる。   Thereafter, the substrate W to be processed is transferred from the reversing unit 70 to the bonding unit 90 by the transfer arm 82 of the transfer unit 80. At this time, since the transfer arm 82 holds the outer peripheral portion of the substrate W to be processed, it is possible to prevent the bonding surface Wj from being contaminated by particles or the like attached to the transfer arm 82, for example.

一方、第2搬送装置420によって支持基板Sが受渡部60の受渡アーム61に受け渡されると、受渡アーム61が支持基板Sを支持ピン62へ受け渡す。その後、支持基板Sは、搬送部80の搬送アーム81によって支持ピン62から反転部70に搬送される。   On the other hand, when the support substrate S is delivered to the delivery arm 61 of the delivery unit 60 by the second transfer device 420, the delivery arm 61 delivers the support substrate S to the support pins 62. Thereafter, the support substrate S is transported from the support pins 62 to the reversing unit 70 by the transport arm 81 of the transport unit 80.

反転部70に搬送された支持基板Sは、反転部70の検出部72によってノッチ部の位置が検出されて水平方向の向きが調節される。その後、支持基板Sは、搬送部80の搬送アーム81によって反転部70から接合部90へ搬送される。   The support substrate S conveyed to the reversing unit 70 is adjusted in the horizontal direction by detecting the position of the notch by the detecting unit 72 of the reversing unit 70. Thereafter, the support substrate S is transported from the reversing unit 70 to the bonding unit 90 by the transport arm 81 of the transport unit 80.

被処理基板Wおよび支持基板Sの接合部90への搬入が完了すると、接合部90によって被処理基板Wと支持基板Sとが接合され、重合基板Tが形成される。形成された重合基板Tは、搬送部80の搬送アーム81によって接合部90から受渡部60に搬送された後、支持ピン62を介して受渡アーム61へ受け渡され、さらに受渡アーム61から第2搬送装置420へ受け渡される。   When the carry-in of the substrate to be processed W and the support substrate S to the bonding portion 90 is completed, the substrate to be processed W and the support substrate S are bonded to each other by the bonding portion 90 to form a superposed substrate T. The formed superposed substrate T is transported from the joining section 90 to the delivery section 60 by the transport arm 81 of the transport section 80, and then delivered to the delivery arm 61 through the support pin 62, and further from the delivery arm 61 to the second arm. It is delivered to the transfer device 420.

<3.接合部の構成>
次に、接合部90の構成について図4を参照して説明する。図4は、接合部90の構成を示す模式側断面図である。なお、図4では、接合部90の特徴を説明するために必要な構成要素のみを示しており、一般的な構成要素についての記載を省略している。
<3. Structure of joint part>
Next, the structure of the junction part 90 is demonstrated with reference to FIG. FIG. 4 is a schematic side cross-sectional view showing the configuration of the joint portion 90. In FIG. 4, only components necessary for explaining the characteristics of the joint portion 90 are shown, and descriptions of general components are omitted.

図4に示すように、接合部90は、上チャック101と、下チャック201とを備える。上チャック101は、被処理基板Wを上方から保持する。また、下チャック201は、上チャック101の下方において上チャック101と対向配置され、支持基板Sを下方から保持する。上チャック101および下チャック201は、被処理基板Wおよび支持基板Sよりも大径の略円板形状を有する。   As shown in FIG. 4, the joint portion 90 includes an upper chuck 101 and a lower chuck 201. The upper chuck 101 holds the substrate W to be processed from above. The lower chuck 201 is disposed opposite to the upper chuck 101 below the upper chuck 101 and holds the support substrate S from below. The upper chuck 101 and the lower chuck 201 have a substantially disk shape having a larger diameter than the target substrate W and the support substrate S.

上チャック101および下チャック201は、静電チャックであり、それぞれ被処理基板Wおよび支持基板Sを静電吸着により保持する。   The upper chuck 101 and the lower chuck 201 are electrostatic chucks, and hold the target substrate W and the support substrate S by electrostatic attraction, respectively.

ここで、上チャック101および下チャック201の構成について図5および図6を参照して説明する。図5は、上チャック101の構成を示す模式側断面図であり、図6は、下チャック201の構成を示す模式側断面図である。   Here, the configuration of the upper chuck 101 and the lower chuck 201 will be described with reference to FIGS. 5 and 6. FIG. 5 is a schematic side sectional view showing the configuration of the upper chuck 101, and FIG. 6 is a schematic side sectional view showing the configuration of the lower chuck 201.

図5および図6に示すように、上チャック101および下チャック201は、ジョンソン・ラーベック型の静電チャックであり、静電吸着部111,211を備える。   As shown in FIGS. 5 and 6, the upper chuck 101 and the lower chuck 201 are Johnson-Rahbek type electrostatic chucks and include electrostatic chucking portions 111 and 211.

静電吸着部111,211は、それぞれ複数の内部電極111a,211aを備えており、これらの内部電極111a,211aによって保持面113,213に発生する静電気力を利用して、被処理基板Wの非接合面Wnおよび支持基板Sの非接合面Snをそれぞれ吸着させる。   The electrostatic attraction portions 111 and 211 each include a plurality of internal electrodes 111a and 211a, and the electrostatic force generated on the holding surfaces 113 and 213 by the internal electrodes 111a and 211a is used for the substrate W to be processed. The non-bonding surface Wn and the non-bonding surface Sn of the support substrate S are adsorbed, respectively.

このように、上チャック101および下チャック201として静電チャックを用いることで、減圧雰囲気下においても被処理基板Wおよび支持基板Sを保持しておくことが可能となる。   As described above, by using the electrostatic chuck as the upper chuck 101 and the lower chuck 201, it is possible to hold the target substrate W and the support substrate S even in a reduced pressure atmosphere.

すなわち、被処理基板Wおよび支持基板Sの保持部としては、負圧を利用して吸着保持を行うバキュームチャックを用いることも考えられる。しかしながら、バキュームチャックは減圧環境下において吸着力が低下するため、被処理基板Wおよび支持基板Sの落下や位置ずれ等が生じるおそれがある。これに対し、静電チャックは、真空環境下でも吸着力が低下することがないため、被処理基板Wおよび支持基板Sを確実に保持しておくことができる。   That is, as the holding unit for the target substrate W and the support substrate S, a vacuum chuck that performs suction holding using negative pressure may be used. However, since the suction force of the vacuum chuck is reduced in a reduced pressure environment, there is a possibility that the processing target substrate W and the supporting substrate S may drop or be displaced. On the other hand, since the electrostatic chuck does not reduce the attracting force even in a vacuum environment, the substrate to be processed W and the support substrate S can be reliably held.

また、機械的な保持を行うメカチャック等を保持部として用いた場合には、被処理基板Wおよび支持基板Sが傷つくおそれがあるのに対し、静電チャックによれば、メカチャック等と比べて被処理基板Wおよび支持基板Sを傷つけにくい。   Further, when a mechanical chuck or the like that performs mechanical holding is used as the holding portion, the substrate W to be processed and the support substrate S may be damaged, whereas the electrostatic chuck is compared with the mechanical chuck or the like. Thus, the target substrate W and the support substrate S are hardly damaged.

なお、下チャック201についてはバキュームチャックとし、その保持面にゴムパッドを設けることで、減圧雰囲気下での支持基板Sの位置ずれを防止することとしてもよい。ただし、ゴムパッドの耐熱温度を超える高温環境下で接合処理を行う場合には、下チャック201についても静電チャックを用いることが好ましい。   Note that the lower chuck 201 may be a vacuum chuck, and a rubber pad may be provided on the holding surface thereof to prevent displacement of the support substrate S in a reduced pressure atmosphere. However, when the joining process is performed in a high temperature environment exceeding the heat resistance temperature of the rubber pad, it is preferable to use an electrostatic chuck for the lower chuck 201 as well.

また、上チャック101および下チャック201は、静電吸着部111,211に加え、真空吸着部112,212を備える。   Further, the upper chuck 101 and the lower chuck 201 include vacuum suction units 112 and 212 in addition to the electrostatic suction units 111 and 211.

図5および図6に示すように、真空吸着部112,212は、吸気空間112a,212aと、保持面113,213から吸気空間112a,212aへ連通する複数の貫通孔112b,212bとを備える。吸気空間112a,212aには、吸気管114,214を介して真空ポンプ等の吸気装置115,215が接続される。   As shown in FIGS. 5 and 6, the vacuum suction portions 112 and 212 include intake spaces 112 a and 212 a and a plurality of through holes 112 b and 212 b communicating from the holding surfaces 113 and 213 to the intake spaces 112 a and 212 a. Intake devices 115 and 215 such as a vacuum pump are connected to the intake spaces 112a and 212a through intake pipes 114 and 214, respectively.

かかる真空吸着部112,212は、吸気装置115,215の吸気によって発生する負圧を利用し、被処理基板Wの非接合面Wnおよび支持基板Sの非接合面Snをそれぞれ吸着させることによって、被処理基板Wおよび支持基板Sを保持する。   The vacuum suction units 112 and 212 use the negative pressure generated by the suction of the suction devices 115 and 215 to suck the non-joint surface Wn of the substrate to be processed W and the non-joint surface Sn of the support substrate S, respectively. The target substrate W and the support substrate S are held.

なお、上チャック101および下チャック201は、たとえば窒化アルミニウムなどのセラミックスにより形成される。   The upper chuck 101 and the lower chuck 201 are made of ceramics such as aluminum nitride, for example.

また、上チャック101および下チャック201は、それぞれ加熱機構117,217を内蔵する。加熱機構117は、上チャック101によって保持された被処理基板Wを加熱し、加熱機構217は、下チャック201によって保持された支持基板Sを加熱する。   Further, the upper chuck 101 and the lower chuck 201 have heating mechanisms 117 and 217, respectively. The heating mechanism 117 heats the substrate to be processed W held by the upper chuck 101, and the heating mechanism 217 heats the support substrate S held by the lower chuck 201.

また、下チャック201は、複数の支持ピン301を内蔵する。支持ピン301は、下チャック201の保持面213から突出可能であり、かかる保持面213から突出することによって重合基板Tを保持面213から浮かせた状態で支持する。なお、下チャック201は、スペーサー204によって所定の高さに支持される。   Further, the lower chuck 201 contains a plurality of support pins 301. The support pins 301 can protrude from the holding surface 213 of the lower chuck 201, and support the superposed substrate T in a state of floating from the holding surface 213 by protruding from the holding surface 213. The lower chuck 201 is supported at a predetermined height by the spacer 204.

また、接合部90は、ベース部材105と、加圧機構106とを備える。ベース部材105は、後述する第1チャンバ部511内部の天井面に取り付けられる。   The joining unit 90 includes a base member 105 and a pressurizing mechanism 106. The base member 105 is attached to the ceiling surface inside the first chamber portion 511 described later.

加圧機構106は、上チャック101を鉛直下方に移動させることにより、被処理基板Wを支持基板Sに接触させて加圧する。かかる加圧機構106は、圧力容器161と、気体供給管162と、気体供給源163とを備える。   The pressurizing mechanism 106 moves the upper chuck 101 vertically downward to bring the target substrate W into contact with the support substrate S and pressurize it. The pressurizing mechanism 106 includes a pressure vessel 161, a gas supply pipe 162, and a gas supply source 163.

圧力容器161は、たとえば鉛直方向に伸縮自在なステンレス製のベローズにより構成される。圧力容器161の下端部は、上チャック101の上面に固定され、上端部は、ベース部材105の下面に固定される。   The pressure vessel 161 is made of, for example, a stainless steel bellows that can be expanded and contracted in the vertical direction. The lower end portion of the pressure vessel 161 is fixed to the upper surface of the upper chuck 101, and the upper end portion is fixed to the lower surface of the base member 105.

気体供給管162は、その一端がベース部材105および後述する第1チャンバ部511を介して圧力容器161に接続され、他端が気体供給源163に接続される。   One end of the gas supply pipe 162 is connected to the pressure vessel 161 via the base member 105 and a first chamber portion 511 described later, and the other end is connected to the gas supply source 163.

かかる圧力容器161では、気体供給源163から気体供給管162を介して圧力容器161の内部に気体が供給されることにより、圧力容器161が伸長して上チャック101が降下する。これにより、被処理基板Wは、支持基板Sと接触して加圧される。被処理基板Wおよび支持基板Sの加圧力は、圧力容器161に供給する気体の圧力を調節することで調節される。   In such a pressure vessel 161, the gas is supplied from the gas supply source 163 through the gas supply pipe 162 to the inside of the pressure vessel 161, whereby the pressure vessel 161 extends and the upper chuck 101 is lowered. Thereby, the to-be-processed substrate W contacts with the support substrate S and is pressurized. The pressure applied to the target substrate W and the support substrate S is adjusted by adjusting the pressure of the gas supplied to the pressure vessel 161.

また、接合部90は、チャンバ501と、移動機構502と、減圧部503と、第1撮像部504と、第2撮像部505とを備える。   The joining unit 90 includes a chamber 501, a moving mechanism 502, a decompression unit 503, a first imaging unit 504, and a second imaging unit 505.

チャンバ501は、内部を密閉可能な処理容器であり、第1チャンバ部511と、第2チャンバ部512とを備える。第1チャンバ部511は、下部が開放された有底筒状の容器であり、内部には、上チャック101、圧力容器161等が収容される。また、第2チャンバ部512は、上部が開放された有底筒状の容器であり、内部には、下チャック201、スペーサー204等が収容される。   The chamber 501 is a processing container that can be sealed inside, and includes a first chamber portion 511 and a second chamber portion 512. The first chamber portion 511 is a bottomed cylindrical container having an open lower portion, and the upper chuck 101, the pressure container 161, and the like are accommodated therein. The second chamber portion 512 is a bottomed cylindrical container with an open top, and houses the lower chuck 201, the spacer 204, and the like inside.

第1チャンバ部511は、エアシリンダ等の図示しない昇降機構によって鉛直方向に昇降可能に構成される。かかる昇降機構によって第1チャンバ部511を降下させて第2チャンバ部512に当接させることで、チャンバ501の内部に密閉空間が形成される。なお、第1チャンバ部511の第2チャンバ部512との当接面には、チャンバ501の機密性を確保するためのシール部材513が設けられる。シール部材513としては、たとえばOリングが用いられる。   The first chamber portion 511 is configured to be vertically movable by a lifting mechanism (not shown) such as an air cylinder. The first chamber portion 511 is lowered by the lifting mechanism and brought into contact with the second chamber portion 512, thereby forming a sealed space inside the chamber 501. A seal member 513 for ensuring the confidentiality of the chamber 501 is provided on the contact surface of the first chamber portion 511 with the second chamber portion 512. As the seal member 513, for example, an O-ring is used.

移動機構502は、第1チャンバ部511の外周部に設けられ、第1チャンバ部511を介して上チャック101を水平方向に移動させる。かかる移動機構502は、第1チャンバ部511の外周部に対して複数(たとえば、5つ)設けられ、5つの移動機構502のうちの4つが上チャック101の水平方向の移動に用いられ、残りの1つが上チャック101の鉛直軸まわりの回転に用いられる。   The moving mechanism 502 is provided on the outer peripheral portion of the first chamber portion 511 and moves the upper chuck 101 in the horizontal direction via the first chamber portion 511. A plurality of (for example, five) such moving mechanisms 502 are provided on the outer peripheral portion of the first chamber portion 511, and four of the five moving mechanisms 502 are used for the horizontal movement of the upper chuck 101, and the rest. Is used to rotate the upper chuck 101 around the vertical axis.

移動機構502は、第1チャンバ部511の外周部に当接して上チャック101を移動させるカム521と、シャフト522を介してカム521を回転させる回転駆動部523とを備える。カム521はシャフト522の中心軸に対して偏心して設けられている。そして、回転駆動部523によりカム521を回転させることで、上チャック101に対するカム521の中心位置が移動し、上チャック101を水平方向に移動させることができる。   The moving mechanism 502 includes a cam 521 that contacts the outer peripheral portion of the first chamber portion 511 and moves the upper chuck 101, and a rotation drive unit 523 that rotates the cam 521 via the shaft 522. The cam 521 is provided eccentrically with respect to the central axis of the shaft 522. Then, by rotating the cam 521 by the rotation driving unit 523, the center position of the cam 521 with respect to the upper chuck 101 moves, and the upper chuck 101 can be moved in the horizontal direction.

減圧部503は、たとえば第2チャンバ部512の下部に設けられ、チャンバ501内を減圧する。かかる減圧部503は、チャンバ501内の雰囲気を吸気するための吸気管531と、吸気管531に接続された真空ポンプなどの吸気装置532とを備える。   The decompression unit 503 is provided, for example, below the second chamber unit 512 and decompresses the interior of the chamber 501. The decompression unit 503 includes an intake pipe 531 for taking in the atmosphere in the chamber 501 and an intake device 532 such as a vacuum pump connected to the intake pipe 531.

第1撮像部504は、上チャック101の下方に配置されて、上チャック101に保持された被処理基板Wの表面を撮像する。また、第2撮像部505は、下チャック201の上方に配置されて、下チャック201に保持された支持基板Sの表面を撮像する。   The first imaging unit 504 is disposed below the upper chuck 101 and images the surface of the substrate W to be processed held by the upper chuck 101. The second imaging unit 505 is arranged above the lower chuck 201 and images the surface of the support substrate S held by the lower chuck 201.

第1撮像部504および第2撮像部505は、図示しない移動機構によって水平方向に移動可能に構成されており、第1チャンバ部511を降下させる前にチャンバ501内に侵入して、被処理基板Wおよび支持基板Sを撮像する。第1撮像部504および第2撮像部505の撮像データは、制御装置5へ送信される。なお、第1撮像部504および第2撮像部505としては、たとえば広角型のCCDカメラがそれぞれ用いられる。   The first image pickup unit 504 and the second image pickup unit 505 are configured to be movable in a horizontal direction by a moving mechanism (not shown), and enter the chamber 501 before the first chamber unit 511 is lowered, and the substrate to be processed. W and the support substrate S are imaged. The imaging data of the first imaging unit 504 and the second imaging unit 505 are transmitted to the control device 5. As the first imaging unit 504 and the second imaging unit 505, for example, wide-angle CCD cameras are used.

なお、接合部90は、図示しない処理容器の内部に設けられており、かかる処理容器の天井部には、FFUが設けられる。   In addition, the junction part 90 is provided in the inside of the process container which is not shown in figure, and FFU is provided in the ceiling part of this process container.

<4.接合部の動作>
次に、接合部90が実行する接合処理の処理手順について図7および図8を参照して説明する。図7は、接合処理の処理手順を示すフローチャートである。また、図8は、接合処理の動作例を示す説明図である。なお、接合部90は、制御装置5の制御に従って、図7に示す各処理手順を実行する。
<4. Operation of the joint>
Next, the procedure of the joining process performed by the joining unit 90 will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a flowchart showing the processing procedure of the joining process. FIG. 8 is an explanatory diagram showing an operation example of the joining process. The joining unit 90 executes each processing procedure shown in FIG. 7 according to the control of the control device 5.

図7に示すように、接合部90は、上チャック101の静電吸着部111への電圧印加をオンすることにより、上チャック101で被処理基板Wを保持する(ステップS101)。また、接合部90は、下チャック201の静電吸着部211への電圧印加をオンすることにより、下チャック201で支持基板Sを保持する(ステップS102)。なお、上チャック101および下チャック201は、加熱機構117および加熱機構217によって予め所定の温度に加熱された状態となっている。所定の温度は、たとえば300℃以上の温度である。   As shown in FIG. 7, the bonding unit 90 holds the substrate W to be processed by the upper chuck 101 by turning on the voltage application to the electrostatic chuck 111 of the upper chuck 101 (step S101). Further, the bonding unit 90 holds the support substrate S with the lower chuck 201 by turning on the voltage application to the electrostatic attraction unit 211 of the lower chuck 201 (step S102). Note that the upper chuck 101 and the lower chuck 201 are heated to a predetermined temperature by the heating mechanism 117 and the heating mechanism 217 in advance. The predetermined temperature is, for example, a temperature of 300 ° C. or higher.

つづいて、接合部90は、アライメント処理を行う(ステップS103)。かかるアライメント処理では、図4に示す第1撮像部504および第2撮像部505が水平方向に移動してチャンバ501内に侵入し、被処理基板Wおよび支持基板Sの表面をそれぞれ撮像する。   Subsequently, the joining unit 90 performs an alignment process (step S103). In such an alignment process, the first imaging unit 504 and the second imaging unit 505 shown in FIG. 4 move in the horizontal direction and enter the chamber 501 to image the surface of the substrate to be processed W and the support substrate S, respectively.

その後、第1撮像部504によって撮像された画像に表示される被処理基板Wの基準点の位置と、第2撮像部505によって撮像された画像に表示される支持基板Sの基準点の位置とが一致するように、移動機構502によって被処理基板Wの水平方向の位置が調節される。こうして被処理基板Wの支持基板Sに対する水平方向の位置が調節される。   Thereafter, the position of the reference point of the substrate W to be processed displayed in the image captured by the first imaging unit 504, and the position of the reference point of the support substrate S displayed in the image captured by the second imaging unit 505 The horizontal position of the substrate W to be processed is adjusted by the moving mechanism 502 so that the two match. Thus, the horizontal position of the substrate W to be processed with respect to the support substrate S is adjusted.

つづいて、接合部90は、第1撮像部504および第2撮像部505をチャンバ501内から退出させた後、第1チャンバ部511を降下させる(ステップS104)。これにより、第1チャンバ部511が第2チャンバ部512に当接して、チャンバ501内に密閉空間が形成される。   Subsequently, the joining unit 90 moves the first imaging unit 504 and the second imaging unit 505 out of the chamber 501, and then lowers the first chamber unit 511 (step S104). As a result, the first chamber portion 511 contacts the second chamber portion 512, and a sealed space is formed in the chamber 501.

つづいて、接合部90は、減圧部503を用いてチャンバ501内の雰囲気を吸気することによってチャンバ501内を減圧する(ステップS105)。   Subsequently, the bonding unit 90 decompresses the interior of the chamber 501 by sucking the atmosphere in the chamber 501 using the decompression unit 503 (step S105).

つづいて、接合部90は、図示しない移動機構を用いて上チャック101を降下させる(ステップS106)。これにより、被処理基板Wと支持基板Sとが接触する。なお、このとき被処理基板Wおよび支持基板Sには加圧力は加わっていない。   Subsequently, the bonding unit 90 lowers the upper chuck 101 using a moving mechanism (not shown) (step S106). Thereby, the to-be-processed substrate W and the support substrate S contact. At this time, no pressure is applied to the substrate W and the support substrate S.

つづいて、接合部90は、圧力容器161に気体をさらに供給して圧力容器161内を所望の圧力にすることにより、被処理基板Wと支持基板Sとを加圧する(ステップS107)。   Subsequently, the bonding unit 90 pressurizes the target substrate W and the support substrate S by further supplying gas to the pressure vessel 161 to bring the inside of the pressure vessel 161 to a desired pressure (step S107).

被処理基板Wの接合面Wjに塗布された接着剤Gは、加熱によって軟化しており、被処理基板Wが支持基板Sに所望の圧力で所定時間押圧されることによって、被処理基板Wと支持基板Sとは接合される(図8参照)。このとき、チャンバ501内は減圧雰囲気であるため、被処理基板Wと支持基板Sとの間にボイドが生じるおそれがない。   The adhesive G applied to the bonding surface Wj of the substrate to be processed W is softened by heating, and the substrate to be processed W is pressed against the support substrate S at a desired pressure for a predetermined time, The support substrate S is joined (see FIG. 8). At this time, since the inside of the chamber 501 is in a reduced pressure atmosphere, there is no possibility that a void is generated between the target substrate W and the support substrate S.

つづいて、接合部90は、上チャック101への電圧印加をオフする(ステップS108)。これにより、上チャック101による被処理基板Wの保持が解除される。   Subsequently, the bonding unit 90 turns off the voltage application to the upper chuck 101 (step S108). Thereby, the holding of the substrate W to be processed by the upper chuck 101 is released.

つづいて、接合部90は、圧力容器161へ供給された気体を圧力容器161から排出して圧力容器161の圧力を低くすることにより、被処理基板Wと支持基板Sとの加圧処理を終了する(ステップS109)。   Subsequently, the bonding unit 90 ends the pressurization process of the substrate to be processed W and the support substrate S by discharging the gas supplied to the pressure vessel 161 from the pressure vessel 161 and lowering the pressure of the pressure vessel 161. (Step S109).

つづいて、接合部90は、図示しない移動機構によって上チャック101を上昇させた後(ステップS110)、減圧部503による減圧状態を解除してチャンバ501内を大気開放する(ステップS111)。   Subsequently, after the upper chuck 101 is lifted by a moving mechanism (not shown) (Step S110), the joining unit 90 releases the decompressed state by the decompressing unit 503 and opens the chamber 501 to the atmosphere (Step S111).

つづいて、接合部90は、下チャック201への電圧印加をオフする(ステップS112)。これにより、下チャック201による支持基板Sの保持が解除される。そして、接合部90は、第1チャンバ部511を上昇させた後(ステップS113)、支持ピン301を上昇させて(ステップS114)、一連の接合処理を終了する。   Subsequently, the bonding unit 90 turns off the voltage application to the lower chuck 201 (step S112). As a result, the holding of the support substrate S by the lower chuck 201 is released. Then, after the first chamber portion 511 is raised (step S113), the joining portion 90 raises the support pin 301 (step S114), and the series of joining processes is completed.

被処理基板Wと支持基板Sとが接合されることによって形成された重合基板Tは、搬送部80によって接合部90から搬出され、上述した手順でカセットCtまで搬送される。   The overlapped substrate T formed by bonding the substrate to be processed W and the support substrate S is unloaded from the bonding unit 90 by the transfer unit 80 and transferred to the cassette Ct by the above-described procedure.

このように、第1の実施形態に係る接合部90は、加圧処理が終了した後で上チャック101への電圧印加を停止するのではなく、加圧処理が終了する前に上チャック101への電圧印加を停止することとしたため、接合処理を最適化することができる。   As described above, the bonding portion 90 according to the first embodiment does not stop the voltage application to the upper chuck 101 after the pressurizing process is finished, but is applied to the upper chuck 101 before the pressurizing process is finished. Since the voltage application is stopped, the bonding process can be optimized.

すなわち、上チャック101および下チャック201として用いられる静電チャックは、電圧印加を停止した後も静電吸着力がしばらく残留する性質を有する。このため、加圧処理が終了した後で上チャック101への電圧印加を停止した場合、その後、上チャック101を上昇させた際に、上チャック101および下チャック201に残留する静電吸着力(以下、「残留吸着力」と記載する)によって重合基板Tに不要な力が加わるおそれがある。   That is, the electrostatic chucks used as the upper chuck 101 and the lower chuck 201 have a property that the electrostatic attraction force remains for a while after the voltage application is stopped. For this reason, when the application of voltage to the upper chuck 101 is stopped after the pressurizing process is completed, when the upper chuck 101 is subsequently lifted, the electrostatic attraction force remaining on the upper chuck 101 and the lower chuck 201 ( Hereinafter, an unnecessary force may be applied to the superposed substrate T due to “residual adsorption force”.

重合基板Tに不要な力、具体的には、被処理基板Wおよび支持基板Sを剥がす方向の力が加わると、たとえば被処理基板Wと支持基板Sとの間にボイドが生じたり、被処理基板Wおよび支持基板Sのアライメントずれが生じたり、重合基板Tの周縁部の接着剤Gが被処理基板Wと支持基板Sとの間に引き込まれてカバレジ不足が生じたりするなど、重合基板Tの特性を悪化させるおそれがある。   When an unnecessary force is applied to the superposed substrate T, specifically, a force in a direction in which the target substrate W and the support substrate S are peeled off, for example, a void is generated between the target substrate W and the support substrate S, or the target substrate is processed. The alignment substrate T and the support substrate S may be misaligned, or the adhesive G at the peripheral edge of the polymerization substrate T may be drawn between the target substrate W and the support substrate S, resulting in insufficient coverage. There is a risk of deteriorating the characteristics of

そこで、第1の実施形態に係る接合部90は、加圧処理が終了する前に上チャック101への電圧印加を停止することとした。残留吸着力は、上チャック101への電圧印加を停止してからの時間が長いほど小さくなる傾向がある。このため、加圧処理が終了する前に上チャック101への電圧印加を停止することで、加圧処理の終了後に上チャック101への電圧印加を停止する場合と比較して、上チャック101を上昇させる前までに上チャック101の残留吸着力を小さくすることができる。したがって、第1の実施形態に係る接合部90によれば、加圧処理の終了後に上チャック101を上昇させた際に、重合基板Tに不要な力が加わることを防止することができる。   Therefore, the joining unit 90 according to the first embodiment stops applying the voltage to the upper chuck 101 before the pressurizing process is completed. The residual attracting force tends to be smaller as the time after the voltage application to the upper chuck 101 is stopped is longer. For this reason, by stopping the voltage application to the upper chuck 101 before the pressurizing process is finished, the upper chuck 101 is made to be less than the case where the voltage application to the upper chuck 101 is stopped after the pressurizing process is finished. The residual attracting force of the upper chuck 101 can be reduced before it is raised. Therefore, according to the joining portion 90 according to the first embodiment, it is possible to prevent unnecessary force from being applied to the superposed substrate T when the upper chuck 101 is raised after the pressurizing process is finished.

ここで、上チャック101への電圧印加を停止させるタイミングについて図9を参照して具体的に説明する。図9は、上チャック101への電圧印加の停止タイミングの一例を示すタイミングチャートである。   Here, the timing for stopping the voltage application to the upper chuck 101 will be specifically described with reference to FIG. FIG. 9 is a timing chart showing an example of the stop timing of voltage application to the upper chuck 101.

図9に示すように、接合部90では、チャンバ501内の圧力が減圧部503によって大気圧から所定の圧力Paに減圧された後、上チャック101が上昇位置から降下位置まで降下し、その後、被処理基板Wおよび支持基板Sの加圧力が所望の加圧力Pbに上昇して加圧処理が開始される。また、接合部90では、加圧処理が終了して被処理基板Wおよび支持基板Sの加圧力が0に戻った後、上チャック101が降下位置から上昇位置まで上昇し、その後、チャンバ501内が大気開放される。   As shown in FIG. 9, in the joint portion 90, after the pressure in the chamber 501 is reduced from the atmospheric pressure to the predetermined pressure Pa by the pressure reducing portion 503, the upper chuck 101 is lowered from the raised position to the lowered position, and then The pressing force of the target substrate W and the support substrate S is increased to a desired pressing force Pb, and the pressurizing process is started. Further, in the bonding portion 90, after the pressurizing process is completed and the applied pressure of the target substrate W and the support substrate S returns to 0, the upper chuck 101 rises from the lowered position to the raised position, and then in the chamber 501. Is opened to the atmosphere.

上チャック101への電圧印加は、加圧処理が開始された後すぐに停止される。具体的には、加圧処理が開始されてから上チャック101への電圧印加が停止されるまでの時間をT1、加圧処理が開始されてから終了するまでの時間をT2とすると、T1はT2の半分よりも短い時間である。たとえば、T2が200秒の場合、T1は10秒程度である。   The voltage application to the upper chuck 101 is stopped immediately after the pressurizing process is started. Specifically, if the time from the start of the pressurizing process to the time when the voltage application to the upper chuck 101 is stopped is T1, and the time from the start of the pressurizing process to the end is T2, T1 is The time is shorter than half of T2. For example, when T2 is 200 seconds, T1 is about 10 seconds.

このように、加圧処理が開始された後すぐに上チャック101への電圧印加を停止することで、上チャック101の残留吸着力を十分に小さくすることができるため、その後に上チャック101を上昇させた際に、重合基板Tに不要な力が加わることを確実に防止することができる。   As described above, by stopping the voltage application to the upper chuck 101 immediately after the pressurizing process is started, the residual adsorption force of the upper chuck 101 can be sufficiently reduced. When raised, it is possible to reliably prevent unnecessary force from being applied to the superposed substrate T.

また、第1の実施形態に係る接合部90によれば、加圧処理が開始された後で上チャック101への電圧印加を停止するため、上チャック101への電圧印加を停止しても、被処理基板Wが位置ずれを起こすおそれがない。   Further, according to the bonding portion 90 according to the first embodiment, the voltage application to the upper chuck 101 is stopped after the pressurizing process is started. There is no possibility that the substrate W to be processed is displaced.

上述してきたように、第1の実施形態に係る接合部90は、チャンバ501と、上チャック101(第1保持部の一例に相当)と、下チャック201と、減圧部503と、加圧機構106と、制御部6とを備える。上チャック101は、チャンバ501内に配置され、被処理基板Wを静電吸着により保持する。下チャック201は、チャンバ501内に配置され、支持基板Sを保持する。減圧部503は、チャンバ501内を減圧する。加圧機構106は、減圧部503によってチャンバ501内が減圧された後、上チャック101を上昇させることによって、被処理基板Wと支持基板Sとを接触させて加圧する。制御部6は、被処理基板Wと支持基板Sとの加圧処理が開始されてから終了する前までの期間内に、上チャック101への電圧印加を停止する。   As described above, the joining unit 90 according to the first embodiment includes the chamber 501, the upper chuck 101 (corresponding to an example of the first holding unit), the lower chuck 201, the decompression unit 503, and the pressurizing mechanism. 106 and a control unit 6. The upper chuck 101 is disposed in the chamber 501 and holds the substrate W to be processed by electrostatic adsorption. The lower chuck 201 is disposed in the chamber 501 and holds the support substrate S. The decompression unit 503 decompresses the inside of the chamber 501. The pressurizing mechanism 106 pressurizes the substrate to be processed W and the support substrate S by bringing the upper chuck 101 up after the inside of the chamber 501 has been decompressed by the decompression unit 503. The control unit 6 stops the voltage application to the upper chuck 101 within a period from when the pressurization process of the substrate to be processed W and the support substrate S is started to before it is finished.

これにより、第1の実施形態に係る接合部90は、加圧処理後に上チャック101への電圧印加を停止する場合と比較して、上チャック101を上昇させる時点における上チャック101の残留吸着力を小さくすることができるため、上チャック101を上昇させた際に重合基板Tに不要な力が加わることを防止することができる。したがって、第1の実施形態に係る接合部90によれば、接合処理を最適化することができる。   As a result, the bonding portion 90 according to the first embodiment allows the residual chucking force of the upper chuck 101 to be raised when the upper chuck 101 is raised, as compared with the case where the voltage application to the upper chuck 101 is stopped after the pressurizing process. Therefore, it is possible to prevent an unnecessary force from being applied to the superposed substrate T when the upper chuck 101 is raised. Therefore, according to the joint part 90 according to the first embodiment, the joining process can be optimized.

ところで、上チャック101への電圧印加の停止タイミングは、上述した例に限定されない。そこで、以下では、上チャック101への電圧印加の停止タイミングの他の例について図10〜図12を参照して説明する。図10〜図12は、上チャック101への電圧印加の停止タイミングの他の一例を示すタイミングチャートである。   By the way, the stop timing of the voltage application to the upper chuck 101 is not limited to the above-described example. Therefore, hereinafter, another example of the timing of stopping the voltage application to the upper chuck 101 will be described with reference to FIGS. 10 to 12 are timing charts showing other examples of the stop timing of voltage application to the upper chuck 101. FIG.

上述した例では、加圧処理が開始された後すぐに上チャック101への電圧印加を停止する場合の例を示したが、上チャック101への電圧印加を停止するタイミングは、必ずしも加圧処理の開始後すぐであることを要しない。   In the above-described example, an example in which the voltage application to the upper chuck 101 is stopped immediately after the pressurization process is started is shown. However, the timing at which the voltage application to the upper chuck 101 is stopped is not necessarily the pressurization process. You don't need to be right after the start of.

すなわち、図10に示すように、接合部90は、上チャック101の残留吸着力が消失するまでの時間T3と、加圧処理が終了してから上チャック101を上昇させるまでの時間T4とに基づいて決定されるオフセット時間T5だけ加圧処理の終了タイミングよりも前のタイミングまでに、上チャック101への電圧印加を停止すればよい。これにより、上チャック101の残留吸着力が確実になくなった状態で、上チャック101を上昇させることができる。   That is, as shown in FIG. 10, the joining portion 90 has a time T3 until the residual chucking force of the upper chuck 101 disappears and a time T4 until the upper chuck 101 is raised after the pressurizing process is completed. The voltage application to the upper chuck 101 may be stopped by the offset time T5 determined based on the timing before the pressurization processing end timing. Thereby, the upper chuck 101 can be raised in a state in which the residual chucking force of the upper chuck 101 is surely lost.

なお、オフセット時間T5は、上チャック101の残留吸着力が消失するまでの時間T3から、加圧処理が終了してから上チャック101を上昇させるまでの時間T4を差し引いた時間であってもよいし、かかる時間に所定の係数を乗じ、若しくは、足した時間であってもよい。   The offset time T5 may be a time obtained by subtracting the time T4 until the upper chuck 101 is raised after the pressurization process is completed from the time T3 until the residual chucking force of the upper chuck 101 disappears. However, the time may be a time obtained by multiplying or adding a predetermined coefficient.

また、上述した例では、加圧処理の開始後に、上チャック101への電圧印加を停止することとしたが、被処理基板Wと支持基板Sとが接触していれば、少なくとも被処理基板Wの落下は防止することができる。そこで、図11に示すように、接合部90は、加圧処理が開始される前に上チャック101への電圧印加を停止してもよい。具体的には、接合部90は、上チャック101が降下して被処理基板Wと支持基板Sとが接触した後、加圧処理が開始される前までに、上チャック101への電圧印加を停止させてもよい。   In the above-described example, the voltage application to the upper chuck 101 is stopped after the pressurizing process is started. However, if the substrate to be processed W and the support substrate S are in contact with each other, at least the substrate to be processed W is processed. Can be prevented from falling. Therefore, as illustrated in FIG. 11, the bonding unit 90 may stop the voltage application to the upper chuck 101 before the pressurizing process is started. Specifically, the bonding unit 90 applies a voltage to the upper chuck 101 after the upper chuck 101 is lowered and the substrate to be processed W comes into contact with the support substrate S and before the pressurizing process is started. It may be stopped.

また、上述した例では、上チャック101への電圧印加を直ちに停止することとしたが、接合部90は、上チャック101への印加電圧を徐々に低下させてもよい。   In the above-described example, the voltage application to the upper chuck 101 is immediately stopped. However, the bonding unit 90 may gradually decrease the voltage applied to the upper chuck 101.

たとえば、図12に示すように、接合部90は、オフセット時間T6までに上チャック101の電圧印加が停止するように、上チャック101の印加電圧を段階的に低下させてもよい。なお、印加電圧の下げ方は、段階的でなくてもよく、たとえば直線的であってもよいし曲線的であってもよい。   For example, as illustrated in FIG. 12, the bonding unit 90 may decrease the applied voltage of the upper chuck 101 step by step so that the voltage application of the upper chuck 101 stops by the offset time T6. Note that the method of lowering the applied voltage may not be stepwise, and may be linear or curvilinear, for example.

(第2の実施形態)
第2の実施形態では、下チャック201への電圧印加の停止タイミングについて説明する。図13は、下チャック201への電圧印加の停止タイミングの一例を示すタイミングチャートである。
(Second Embodiment)
In the second embodiment, the stop timing of voltage application to the lower chuck 201 will be described. FIG. 13 is a timing chart showing an example of the stop timing of voltage application to the lower chuck 201.

図13に示すように、接合部90は、上チャック101と同様、加圧処理が開始されてから終了するまでの期間内に、下チャック201への電圧印加を停止してもよい。   As shown in FIG. 13, like the upper chuck 101, the joining unit 90 may stop the voltage application to the lower chuck 201 within a period from when the pressurizing process is started to when it is finished.

静電チャックである下チャック201は、上チャック101と同様、電圧印加を停止した後も静電吸着力がしばらく残留する性質を有する。このため、加圧処理の終了後に下チャック201への電圧印加を停止することとした場合、その後に、支持ピン301(図4参照)を上昇させて重合基板Tを下チャック201の保持面213から浮かせた際に、下チャック201の残留吸着力によって重合基板Tに不要な力が加わるおそれがある。   Similar to the upper chuck 101, the lower chuck 201, which is an electrostatic chuck, has the property that the electrostatic attraction force remains for a while after the voltage application is stopped. For this reason, when the voltage application to the lower chuck 201 is stopped after the pressurizing process is finished, the support pin 301 (see FIG. 4) is then raised to hold the superposed substrate T on the holding surface 213 of the lower chuck 201. There is a possibility that an unnecessary force is applied to the superposed substrate T due to the residual adsorption force of the lower chuck 201 when it is lifted off.

これに対し、第2の実施形態に係る接合部90は、加圧処理が終了する前に下チャック201への電圧印加を停止することで、加圧処理の終了後に下チャック201への電圧印加を停止する場合と比較して、支持ピン301を上昇させる前までに下チャック201の残留吸着力を小さくすることができる。したがって、第2の実施形態に係る接合部90によれば、加圧処理の終了後、支持ピン301を上昇させた場合に、重合基板Tに不要な力が加わることを防止することができる。   On the other hand, the joining unit 90 according to the second embodiment stops voltage application to the lower chuck 201 before the pressurizing process is completed, so that the voltage application to the lower chuck 201 is completed after the pressurizing process is completed. As compared with the case where the operation is stopped, the residual chucking force of the lower chuck 201 can be reduced before the support pin 301 is raised. Therefore, according to the joint portion 90 according to the second embodiment, it is possible to prevent unnecessary force from being applied to the superposed substrate T when the support pin 301 is raised after the pressurization process is completed.

なお、少なくとも被処理基板Wと支持基板Sとが接触していれば、支持基板Sの位置ずれが抑制される。このため、接合部90は、上チャック101が上昇位置から降下位置まで降下して被処理基板Wと支持基板Sとが接触してから加圧処理が開始されるまでの間に、下チャック201への電圧印加を停止することとしてもよい。   In addition, as long as the to-be-processed substrate W and the support substrate S are contacting, the position shift of the support substrate S is suppressed. For this reason, the bonding portion 90 includes the lower chuck 201 between the time when the upper chuck 101 is lowered from the raised position to the lowered position and the target substrate W and the support substrate S come into contact with each other and the pressure treatment is started. It is also possible to stop the voltage application to.

また、加圧処理の終了後において、支持ピン301が上昇するタイミングは、上チャック101が上昇するタイミングよりも後である。言い換えれば、下チャック201の残留吸着力を0にすべきタイミングは、上チャック101の残留吸着力を0にすべきタイミングよりも後である。したがって、図13に示すように、接合部90は、上チャック101への電圧印加を停止した後に、下チャック201への電圧印加を停止することとしてもよい。   In addition, after the pressurizing process is finished, the timing when the support pin 301 rises is later than the timing when the upper chuck 101 rises. In other words, the timing at which the residual chucking force of the lower chuck 201 should be zero is after the timing at which the residual chucking force of the upper chuck 101 should be zero. Therefore, as illustrated in FIG. 13, the bonding unit 90 may stop the voltage application to the lower chuck 201 after stopping the voltage application to the upper chuck 101.

また、上記のように、上チャック101は、下チャック201よりも早期に残留吸着力を0にすることが好ましい。ここで、残留吸着力は、電圧印加時の静電吸着力が小さいほど早期に無くなる傾向にある。そこで、接合部90は、上チャック101の静電吸着力を下チャック201の静電吸着力よりも小さく設定してもよい。言い換えれば、上チャック101は、下チャック201よりも小さい静電吸着力で被処理基板Wを保持することとしてもよい。これにより、上チャック101および下チャック201の電圧印加の停止タイミングをずらさなくても、上チャック101の残留吸着力を下チャック201よりも早期に0にすることが可能となる。   Further, as described above, it is preferable that the upper chuck 101 sets the residual adsorption force to 0 earlier than the lower chuck 201. Here, the residual attractive force tends to disappear earlier as the electrostatic attractive force at the time of voltage application is smaller. Therefore, the bonding unit 90 may set the electrostatic chucking force of the upper chuck 101 to be smaller than the electrostatic chucking force of the lower chuck 201. In other words, the upper chuck 101 may hold the substrate W to be processed with an electrostatic attraction force smaller than that of the lower chuck 201. Thus, the residual chucking force of the upper chuck 101 can be made zero earlier than that of the lower chuck 201 without shifting the voltage application stop timing of the upper chuck 101 and the lower chuck 201.

また、下チャック201への電圧印加の停止タイミングは、必ずしも加圧処理の終了前であることを要しない。以下では、加圧処理の終了後に下チャック201への電圧印加を停止させる場合の例について図14を参照して説明する。図14は、下チャック201への電圧印加の停止タイミングの他の一例を示すタイミングチャートである。   Further, the timing for stopping the voltage application to the lower chuck 201 does not necessarily have to be before the end of the pressurizing process. Hereinafter, an example in which the voltage application to the lower chuck 201 is stopped after the pressurizing process is completed will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a timing chart showing another example of the timing for stopping voltage application to the lower chuck 201.

図13および図14に示すように、接合部90は、被処理基板Wと支持基板Sとが接触してから、支持ピン301が突出して重合基板Tが下チャック201の保持面213から離れるよりも前までの期間内に、下チャック201への電圧印加を停止すればよい。   As shown in FIGS. 13 and 14, the bonding portion 90 is formed by the support pins 301 projecting after the substrate to be processed W and the support substrate S come into contact, and the overlapped substrate T is separated from the holding surface 213 of the lower chuck 201. However, the voltage application to the lower chuck 201 may be stopped within the previous period.

具体的には、図14に示すように、接合部90は、支持ピン301が降下位置から上昇位置へ移動することによって重合基板Tが下チャック201の保持面213から離れるタイミングよりも、下チャック201の残留吸着力が消失するまでの時間T7だけ前のタイミングまでに、下チャック201への電圧印加を停止すればよい。これにより、支持ピン301を上昇させた際に、下チャック201の残留吸着力によって重合基板Tに不要な力が加わることを防止することができる。   Specifically, as shown in FIG. 14, the joining portion 90 has a lower chuck than the timing at which the superposed substrate T moves away from the holding surface 213 of the lower chuck 201 when the support pin 301 moves from the lowered position to the raised position. The voltage application to the lower chuck 201 may be stopped before the timing T7 before the residual adsorption force 201 disappears. Thereby, when the support pin 301 is raised, it is possible to prevent unnecessary force from being applied to the superposed substrate T due to the residual adsorption force of the lower chuck 201.

(その他の実施形態)
上述してきた各実施形態では、上チャック101や下チャック201の残留吸着力を自然に消失させる場合の例について示したが、接合部90は、静電吸着と逆極性の逆バイアスを残留電荷量に応じて印加することによって、残留電荷を積極的に消失させてもよい。
(Other embodiments)
In each of the embodiments described above, an example in which the residual chucking force of the upper chuck 101 and the lower chuck 201 is naturally lost has been described. However, the bonding unit 90 applies a reverse bias having a polarity opposite to that of electrostatic chucking to a residual charge amount. The residual charge may be positively eliminated by applying in accordance with the above.

また、接合部90は、所望の加圧力Pb(図9参照)よりも低い加圧力で仮張り合わせを行った後に、上チャック101や下チャック201への電圧印加を停止し、その後、所望の加圧力Pbで本張り合わせを行うこととしてもよい。   In addition, the joint 90 performs temporary bonding with a pressure lower than the desired pressure Pb (see FIG. 9), stops the voltage application to the upper chuck 101 and the lower chuck 201, and then performs the desired pressure. The main bonding may be performed with the pressure Pb.

また、上述してきた各実施形態では、第1基板が被処理基板Wであり、第2基板が支持基板Sである場合について説明したが、第1基板が支持基板Sであり、第2基板が被処理基板Wであってもよい。すなわち、上チャック101で支持基板Sを保持し、下チャック201で被処理基板Wを保持することとしてもよい。   In each of the embodiments described above, the case where the first substrate is the target substrate W and the second substrate is the support substrate S has been described. However, the first substrate is the support substrate S, and the second substrate is the second substrate. The target substrate W may be used. That is, the support substrate S may be held by the upper chuck 101 and the target substrate W may be held by the lower chuck 201.

また、上述してきた各実施形態では、加圧機構106が、上チャック101を降下させることによって被処理基板Wと支持基板Sとを接触させて加圧する場合について説明したが、加圧機構106は、下チャック201を上昇させることによって被処理基板Wと支持基板Sとを接触させて加圧してもよい。   In each of the above-described embodiments, the case where the pressurization mechanism 106 presses the substrate to be processed W and the support substrate S by lowering the upper chuck 101 has been described. Alternatively, the substrate to be processed W and the support substrate S may be brought into contact with each other and pressurized by raising the lower chuck 201.

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。   Further effects and modifications can be easily derived by those skilled in the art. Thus, the broader aspects of the present invention are not limited to the specific details and representative embodiments shown and described above. Accordingly, various modifications can be made without departing from the spirit or scope of the general inventive concept as defined by the appended claims and their equivalents.

W 被処理基板
S 支持基板
T 重合基板
1 接合システム
2 搬入出ステーション
4 接合ステーション
5 制御装置
6 制御部
45 接合装置
90 接合部
101 上チャック
106 加圧機構
111 静電吸着部
201 下チャック
211 静電吸着部
501 チャンバ
503 減圧部
W Substrate S Support substrate T Polymerized substrate 1 Bonding system 2 Loading / unloading station 4 Bonding station 5 Control device 6 Control unit 45 Bonding device 90 Bonding unit 101 Upper chuck 106 Pressure mechanism 111 Electrostatic adsorption unit 201 Lower chuck 211 Electrostatic Adsorption unit 501 Chamber 503 Decompression unit

Claims (9)

チャンバと、
前記チャンバ内に配置され、第1基板を上方から静電吸着により保持する第1保持部と、
前記チャンバ内に配置され、第2基板を下方から静電吸着により保持する第2保持部と、
前記第2保持部の保持面から突出可能な支持ピンと、
前記チャンバ内を減圧する減圧部と、
前記減圧部によって前記チャンバ内が減圧された後、前記第1保持部と前記第2保持部とを相対的に移動させることによって、前記第1基板と前記第2基板とを接触させて加圧する加圧機構と、
前記第1基板と前記第2基板とが接触してから、前記第1基板と前記第2基板との加圧処理が終了する前までの期間内に、前記第1保持部への電圧印加を停止する制御部と
を備え
前記制御部は、
前記第1基板と前記第2基板とが接触してから、前記支持ピンが突出して前記第1基板と前記第2基板とが接合された重合基板が前記第2保持部の保持面から離れるよりも前までの期間内に、前記第2保持部への電圧印加を停止すること
を特徴とする接合装置。
A chamber;
A first holding unit disposed in the chamber and holding the first substrate by electrostatic adsorption from above ;
A second holding unit disposed in the chamber and holding the second substrate from below by electrostatic adsorption ;
A support pin that can protrude from the holding surface of the second holding portion;
A decompression section for decompressing the inside of the chamber;
After the inside of the chamber is decompressed by the decompression unit, the first holding unit and the second holding unit are moved relatively to bring the first substrate and the second substrate into contact and pressurize. A pressure mechanism;
The voltage application to the first holding unit is performed within a period from when the first substrate and the second substrate are in contact to before the pressurizing process between the first substrate and the second substrate is completed. And a control unit to stop ,
The controller is
From the contact between the first substrate and the second substrate, the superposed substrate in which the support pins protrude and the first substrate and the second substrate are joined is separated from the holding surface of the second holding unit. In the bonding apparatus , the voltage application to the second holding unit is stopped within the previous period .
前記制御部は、
前記加圧処理が開始されてから、前記加圧処理が終了する前までの期間内に、前記第1保持部への電圧印加を停止すること
を特徴とする請求項1に記載の接合装置。
The controller is
2. The bonding apparatus according to claim 1, wherein voltage application to the first holding unit is stopped within a period from when the pressurizing process is started to before the pressurizing process is completed.
前記制御部は、
前記第1保持部の残留吸着力が消失するまでの時間と、前記加圧処理が終了してから前記第1保持部と前記第2保持部とを再度相対的に移動させるまでの時間とに基づいて決定されるオフセット時間だけ前記加圧処理が終了するタイミングよりも前のタイミングまでに、前記第1保持部への電圧印加を停止すること
を特徴とする請求項1または2に記載の接合装置。
The controller is
The time until the residual adsorption force of the first holding part disappears and the time until the first holding part and the second holding part are relatively moved again after the pressurizing process is completed. 3. The bonding according to claim 1, wherein the voltage application to the first holding unit is stopped by a timing before the timing at which the pressurizing process is completed by an offset time determined based on the offset time. apparatus.
前記制御部は、
前記支持ピンが突出して前記重合基板が前記第2保持部の保持面から離れるタイミングよりも、前記第2保持部の残留吸着力が消失するまでの時間だけ前のタイミングまでに、前記第2保持部への電圧印加を停止すること
を特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の接合装置。
The controller is
The second holding is performed before the timing at which the residual adsorption force of the second holding portion disappears before the timing at which the support pin protrudes and the overlapped substrate is separated from the holding surface of the second holding portion. The voltage application to a part is stopped. The joining device according to any one of claims 1 to 3 characterized by things.
前記制御部は、
前記第1保持部への電圧印加を停止した後に、前記第2保持部への電圧印加を停止すること
を特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の接合装置。
The controller is
Wherein after stopping the voltage application to the first holding portion, the bonding apparatus according to any one of claims 1 to 4, characterized in that stopping the voltage application to the second holding portion.
前記第1保持部は、
前記第2保持部よりも小さい静電吸着力で前記第1基板を保持すること
を特徴とする請求項1〜5のいずれか一つに記載の接合装置。
The first holding part is
Joining apparatus according to any one of claims 1-5, characterized in that for holding the first substrate with a small electrostatic adsorption force than the second holding portion.
前記制御部は、
前記期間内において前記第1保持部への印加電圧を徐々に低下させること
を特徴とする請求項1〜のいずれか一つに記載の接合装置。
The controller is
Joining apparatus according to any one of claims 1-6, characterized in gradually lowering the voltage applied to the first holding portion in said period.
第1基板および第2基板が載置される搬入出ステーションと、
前記搬入出ステーションに載置された前記第1基板および前記第2基板を搬送する基板搬送装置と、
前記基板搬送装置によって搬送された前記第1基板および前記第2基板を接合する接合装置が設置される接合ステーションと
を備え、
前記接合装置は、
チャンバと、
前記チャンバ内に配置され、第1基板を上方から静電吸着により保持する第1保持部と、
前記チャンバ内に配置され、第2基板を下方から静電吸着により保持する第2保持部と、
前記第2保持部の保持面から突出可能な支持ピンと、
前記チャンバ内を減圧する減圧部と、
前記減圧部によって前記チャンバ内が減圧された後、前記第1保持部と前記第2保持部とを相対的に移動させることによって、前記第1基板と前記第2基板とを接触させて加圧する加圧機構と、
前記第1基板と前記第2基板とが接触してから、前記第1基板と前記第2基板との加圧処理が終了する前までの期間内に、前記第1保持部への電圧印加を停止する制御部と
を備え
前記制御部は、
前記第1基板と前記第2基板とが接触してから、前記支持ピンが突出して前記第1基板と前記第2基板とが接合された重合基板が前記第2保持部の保持面から離れるよりも前までの期間内に、前記第2保持部への電圧印加を停止すること
を特徴とする接合システム。
A loading / unloading station on which the first substrate and the second substrate are placed;
A substrate transfer device for transferring the first substrate and the second substrate placed on the loading / unloading station;
A bonding station where a bonding apparatus for bonding the first substrate and the second substrate transferred by the substrate transfer device is installed, and
The joining device includes:
A chamber;
A first holding unit disposed in the chamber and holding the first substrate by electrostatic adsorption from above ;
A second holding unit disposed in the chamber and holding the second substrate from below by electrostatic adsorption ;
A support pin that can protrude from the holding surface of the second holding portion;
A decompression section for decompressing the inside of the chamber;
After the inside of the chamber is decompressed by the decompression unit, the first holding unit and the second holding unit are moved relatively to bring the first substrate and the second substrate into contact and pressurize. A pressure mechanism;
The voltage application to the first holding unit is performed within a period from when the first substrate and the second substrate are in contact to before the pressurizing process between the first substrate and the second substrate is completed. And a control unit to stop ,
The controller is
From the contact between the first substrate and the second substrate, the superposed substrate in which the support pins protrude and the first substrate and the second substrate are joined is separated from the holding surface of the second holding unit. In the joining system , the voltage application to the second holding part is stopped within the previous period .
チャンバ内に配置され、第1基板を上方から静電吸着により保持する第1保持部を用いて、前記第1基板を上方から静電吸着により保持する第1保持工程と、
前記チャンバ内に配置され、第2基板を下方から静電吸着により保持する第2保持部を用いて、前記第2基板を下方から静電吸着により保持する第2保持工程と、
前記チャンバ内を減圧する減圧工程と、
前記減圧工程によって前記チャンバ内が減圧された後、前記第1保持部と前記第2保持部とを相対的に移動させることによって、前記第1基板と前記第2基板とを接触させて加圧する加圧工程と、
前記第1基板と前記第2基板とが接触してから、前記第1基板と前記第2基板との加圧処理が終了する前までの期間内に、前記第1保持部への電圧印加を停止する第1電圧印加停止工程と、
前記第1基板と前記第2基板とが接触してから、前記第2保持部の保持面から突出可能な支持ピンが突出して前記第1基板と前記第2基板とが接合された重合基板が前記第2保持部の保持面から離れるよりも前までの期間内に、前記第2保持部への電圧印加を停止する第2電圧印加停止工程と
を含むことを特徴とする接合方法。
Disposed in the chamber, with the first holding portion for holding the electrostatic adsorption of the first substrate from above, a first holding step of holding by electrostatic attraction to the first substrate from above,
Disposed in said chamber, a second holding step of the second substrate using a second holding portion for holding by electrostatic attraction from below, is held by electrostatic attraction to the second substrate from below,
A decompression step of decompressing the chamber;
After the chamber is depressurized by the depressurization step, the first substrate and the second substrate are brought into contact with each other and pressurized by relatively moving the first holding unit and the second holding unit. A pressing step;
The voltage application to the first holding unit is performed within a period from when the first substrate and the second substrate are in contact to before the pressurizing process between the first substrate and the second substrate is completed. A first voltage application stopping step to stop;
After the first substrate and the second substrate are in contact with each other, a superposed substrate in which a support pin that can protrude from the holding surface of the second holding unit protrudes and the first substrate and the second substrate are bonded to each other is provided. And a second voltage application stopping step of stopping voltage application to the second holding unit within a period before the separation from the holding surface of the second holding unit .
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