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TW201332037A - 接合方法、電腦記憶媒體及接合系統 - Google Patents

接合方法、電腦記憶媒體及接合系統 Download PDF

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TW201332037A
TW201332037A TW101132534A TW101132534A TW201332037A TW 201332037 A TW201332037 A TW 201332037A TW 101132534 A TW101132534 A TW 101132534A TW 101132534 A TW101132534 A TW 101132534A TW 201332037 A TW201332037 A TW 201332037A
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TW
Taiwan
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heat treatment
processed
substrate
wafer
treatment chamber
Prior art date
Application number
TW101132534A
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English (en)
Inventor
出口雅敏
白石雅敏
岡田慎二
Original Assignee
東京威力科創股份有限公司
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Application filed by 東京威力科創股份有限公司 filed Critical 東京威力科創股份有限公司
Publication of TW201332037A publication Critical patent/TW201332037A/zh

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    • H10P72/0428
    • H10P72/3302
    • H10P72/7602
    • H10P72/0434
    • H10P72/78

Landscapes

  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

[課題]適當地進行被處理基板和支撐基板之熱處理,並適當地進行該被處理基板和支撐基板之接合。[解決手段]在被處理晶圓上塗佈接著劑(工程A1)。之後,在被處理晶圓之熱處理中,對熱處理室之內部進行排氣,並且對熱處理室之內部供給惰性氣體,將熱處理室之內部置換成惰性氣體之氛圍而使成為無氧氛圍(工程A2)。之後,停止熱處理室(K)之內部之排氣,並且停止對熱處理室之內部供給惰性氣體,藉由熱板加熱被處理晶圓上之接著劑之表面而使乾燥(工程A3)。之後,對熱處理室之內部進行排氣,並且對熱處理室之內部供給惰性氣體,藉由熱板將被處理晶圓上之接著劑加熱至特定溫度(工程A4)。之後,經接著劑按壓被處理晶圓和支撐晶圓而予以接合(工程A13)。

Description

接合方法、電腦記憶媒體及接合系統
本發明係關於接合被處理基板和支撐基板之接合方法、電腦記憶媒體及實施上述接合方法之接合系統。
近年來,在例如半導體裝置之製造過程中,朝向半導體晶圓(以下,稱為「晶圓」)之大口徑化。再者,在安裝等之特定工程中,要求晶圓之薄型化。例如,當將大口徑且薄之晶圓原樣地進行搬運或進行研磨處理之時,則晶圓有可能產生翹曲或破裂之虞。因此,例如為了補強晶圓,進行在例如支撐基板之晶圓或玻璃基板黏貼晶圓。
如此之晶圓和支撐基板之貼合使用例如貼合裝置,藉由使接著劑介於晶圓和支撐基板之間而進行。貼合裝置具備例如保持晶圓之第一保持構件、保持支撐基板之第二保持構件、加熱被配置在晶圓和支撐基板之間的接著劑的加熱機構,和至少使第一保持構件或第二保持構件在上下方向移動之移動機構。然後,在該貼合裝置中,對晶圓和支撐基板之間供給接著劑,於加熱該接著劑之後,推壓晶圓和支撐基板而予以貼合(專利文獻1)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2008-182016號公報
但是,於使用記載於專利文獻1之貼合裝置之時,因對晶圓和支撐基板之間供給接著劑之後,在包含氧之常壓的氛圍下加熱接著劑,故該接著劑被氧化。如此一來,接著劑不發揮特定機能,無法適當地接合晶圓和支撐基板。
再者,因抑制上述氧化,故也可考慮對裝置內之氛圍進行排氣,單進行排氣會產生氣流,且由於該氣流有接著劑在晶圓面內無法成為均勻膜厚之情形。在此之情形下,也無法適當地接合晶圓和支撐基板。
本發明係鑒於如此之情形而創作出,其目的在於適當地進行被處理基板和支撐基板之熱處理,並適當地進行該被處理基板和支撐基板之接合。
為了達成上述目的,本發明係一種接合被處理基板和支撐基板的接合方法,其特徵為具有:塗佈工程,其係將接著劑塗佈在被處理基板或支撐基板;熱處理工程,其係之後將在上述塗佈工程被塗佈著接著劑之被處理基板或支撐基板施予熱處理至特定溫度;及接合工程,其係之後推壓在上述熱處理工程中被施予熱處理至特定溫度之被處理基板和不被塗佈接著劑之支撐基板而予以接合,或推壓在上述熱處理工程中被施予熱處理至特定溫度之支撐基板和不被塗佈接著劑之被處理基板而予以接合,上述熱處理工 程具有:第1工程,其係在將被處理基板或支撐基板收容在具備有熱處理板之熱處理室而密閉該熱處理室之內部,並使被處理基板或支撐基板不與上述熱處理板接觸之狀態下,使上述熱處理室之內部成為無氧氛圍;和第2工程,其係之後在上述熱處理室之內部不產生氣流之狀態下,在上述熱處理板上載置被處理基板或支撐基板,至少將被處理基板或支撐基板上之接著劑之表面施予以熱處理至特定溫度。並且,無氧氛圍除了完全無氧之狀態的氛圍,也包含雖然存在有一些氧但可以忽視其影響之程度的氛圍。
在本發明之熱處理工程中,首先在第1工程中,使熱處理室之內部成為無氧氛圍。該無氧氛圍即使為例如惰性氣體氛圍亦可,即使為真空氛圍亦可。而且,此時,被處理基板或支撐基板不與熱處理板接觸,不被施予熱處理。因此,可以抑制被處理基板或支撐基板上之接著劑的氧化。之後,在第2工程中,在熱處理板上載置被處理基板或支撐基板而施予熱處理之時,因在熱處理室之內部產生不產生氣流,故被處理基板或支撐基板上的接著劑表面不會散亂,可以在將該接著劑在基板面內形成均勻膜厚。如上述般若藉由本發明,可以適當地進行被處理基板和支撐基板之熱處理。因此,可以適當地進行被處理基板和支撐基板之接合。
在上述第1工程中,對上述熱處理室之內部進行排氣,並且對上述熱處理室之內部供給惰性氣體,並將該熱處理室之內部置換成惰性氣體氛圍,在上述第2工程中,停 止上述熱處理室內部之排氣和惰性氣體之供給,在上述熱處理板上載置被處理基板或支撐基板,將該被處理基板或支撐基板上之接著劑之表面施予熱處理至特定溫度,在上述第2工程後,進行上述熱處理室內部之排氣和惰性氣體之供給,將被載置在上述熱處理板上之被處理基板或支撐基板上之接著劑施予熱處理至特定溫度。
此時,在上述熱處理工程中,上述熱處理室之內部的排氣,即使從上述熱處理板之上方且上述熱處理室之頂棚面之中央部進行亦可。
再者,即使在上述第1工程中,將上述熱處理室之內部抽真空至真空氛圍,在上述第2工程中,將上述熱處理室之內部維持在真空氛圍之狀態下,在上述熱處理板上載置被處理基板或支撐基板,而將該被處理基板或支撐基板上之接著劑施予熱處理至特定溫度,於上述第2工程後,對上述熱處理室之內部供給惰性氣體,使被處理基板或支撐基板從上述熱處理板上退避亦可。
若藉由另外之觀點的本發明,則提供一種電腦可讀取之記憶媒體,該電腦可讀取之記憶媒體為了藉由接合系統實行上述接合方法,儲存有在控制該接合系統之控制部之電腦上動作之程式。
又藉由另外觀點的本發明係一種接合被處理基板和支撐基板的接合系統,其特徵為具有:塗佈裝置,其係將接著劑塗佈在被處理基板或支撐基板;熱處理裝置,其具有收容在上述塗佈裝置被塗佈接著劑的被處理基板或支撐基 板而施予熱處理的熱處理室,和載置該被處理基板或支撐基板而施予熱處理至特定溫度的熱處理板;及接合裝置,其係推壓在上述熱處理裝置中被施予熱處理至特定溫度之被處理基板和不被塗佈接著劑之支撐基板而予以接合,或推壓在上述熱處理裝置中被施予熱處理至特定溫度之支撐基板和不被塗佈接著劑之被處理基板而予以接合;及控制部,其係控制上述熱處理裝置,使實行在上述熱處理室收容被處理基板或支撐基板而密閉該熱處理室之內部,在被處理基板或支撐基板不與上述熱處理板接觸之狀態下,使上述熱處理室之內部成為無氧氛圍之第1工程;和之後在不使上述熱處理室之內部產生氣流之狀態下,在上述熱處理板上載置被處理基板或支撐基板,至少將被處理基板或支撐基板上之接著劑之表面施予熱處理至特定溫度的第2工程。
上述熱處理裝置具備對上述熱處理室之內部進行排氣的排氣部,和對上述熱處理室之內部供給惰性氣體的惰性氣體供給部,上述控制部係控制上述熱處理裝置,使在上述第1工程中,藉由上述排氣部對上述熱處理室之內部進行排氣,並且藉由上述惰性氣體供給部對上述熱處理室之內部供給惰性氣體,將該熱處理室之內部置換成惰性氣體氛圍,並在上述第2工程中,停止上述熱處理室內部之排氣和惰性氣體之供給,在上述熱處理板上載置被處理基板或支撐基板,將該被處理基板或支撐基板上之接著劑之表面施予熱處理至特定溫度,在上述第2工程後,進行上述 熱處理室內部之排氣和惰性氣體之供給,將被載置在上述熱處理板上之被處理基板或支撐基板上之接著劑施予熱處理至特定溫度。
此時,上述排氣部即使被配置在上述熱處理板之上方並且上述熱處理室之頂棚面之中央部亦可。
上述熱處理裝置即使具備對上述熱處理室之內部抽真空而予以減壓的減壓部,和對上述熱處理室之內部供給惰性氣體的惰性氣體供給部,上述控制部係控制上述熱處理裝置,使得在上述第1工程中,藉由上述減壓部將上述熱處理室之內部抽真空至真空氛圍,在上述第2工程中,將上述熱處理室之內部維持在真空氛圍之狀態下,在上述熱處理板上載置被處理基板或支撐基板,而將該被處理基板或支撐基板上之接著劑施予熱處理至特定溫度,於上述第2工程後,藉由上述惰性氣體供給部對上述熱處理室之內部供給惰性氣體,使被處理基板或支撐基板從上述熱處理板上退避亦可。
若藉由本發明,可以適當地進行被處理基板和支撐基板之熱處理,並適當地進行該被處理基板和支撐基板之接合。
以下,針對本發明之實施形態而予以說明。第1圖為 表示與本實施形態有關之接合系統1之構成之概略的俯視圖。第2圖為表示接合系統1之內部構成之概略的側面圖。
在接合系統1中,如第3圖所示般,隔著例如接著劑G,接合當作被處理基板之被處理晶圓W和當作支撐基板之支撐晶圓S。以下,在被處理晶圓W中,將隔著接著劑G而與支撐晶圓S接合之面稱為當作表面的「接合面WJ」,將與該接合面WJ相反側之面稱為當作背面的「非接合面WN」。同樣,在支撐晶圓S中,將隔著接著劑G而與被處理晶圓W接合之面稱為當作表面的「接合面SJ」,將與該接合面SJ相反側之面稱為當作背面的「非接合面SN」。然後,在接合系統1中,接合被處理晶圓W和支撐晶圓S而形成當作重合基板的重合晶圓T。並且,被處理晶圓W為成為製品之晶圓,在例如接合面WJ形成有複數之電子電路,非接合面WN被研磨處理。再者,支撐晶圓S具有與被處理晶圓W之直徑相同的直徑,為支撐該被處理晶圓W之晶圓。並且,在本實施形態中,雖然針對使用晶圓當作支撐基板之情形予以說明,但是即使使用例如玻璃基板等之其他基板亦可。
接合系統1係如第1圖所示般,具有一體連接例如在與外部之間搬入搬出各自能夠收容複數之被處理晶圓W、複數之支撐晶圓S、複數之重合晶圓T之匣盒CW、CS、CT的搬入搬出站2,和對被處理晶圓W、支撐晶圓S、重合晶圓T施予各種特定處理之各種處理裝置之處理站3的構成。
在搬入搬出站2設置有匣盒載置台10。在匣盒載置台10上設置有複數例如四個匣盒載置板11。匣盒載置板11係在X方向(第1圖中之上下方向)排列配置成一列。在該些匣盒載置板11,於對接合系統1之外部搬入搬出匣盒CW、CS、CT之時,則可以載置匣盒CW、CS、CT。如此,搬入搬出站2被構成能夠保有複數之被處理晶圓W、複數支撐晶圓S、複數之重合晶圓T。並且,匣盒載置板11之個數並不限定於本實施形態,可以任意決定。再者,即使將匣盒之一個當作異常晶圓之回收用而予以使用亦可。即是,為可以將由於種種原因使得被處理晶圓W和支撐晶圓S之接合產生異常之晶圓與其他正常之重合晶圓T分離之匣盒。在本實施形態中,將複數之匣盒CT中之一個匣盒CT當作異常晶圓之回收用使用,將其他之匣盒CT當作正常之重合晶圓T之收容用使用。
在搬入搬出站2與匣盒載置台10鄰接而設置有晶圓搬運部20。在晶圓搬運部20,設置有在延伸於X方向之搬運路21上移動自如的晶圓搬運裝置22。晶圓搬運裝置22在垂直方向及繞垂直軸(θ方向)也移動自如,可以在各匣盒載置板11上之匣盒CW、CS、CT,和後述處理站3之第3處理區塊G3之遞移裝置50、51之間,搬運被處理晶圓W、支撐晶圓S、重合晶圓T。
在處理站3設置有具備有各種處理裝置之複數例如三個處理區塊G1、G2、G3。例如,在處理站3之正面側(第1圖之X方向負方向側)設置第1處理區塊G1,在處理站 3之背面側(第1圖之X方向正方向側)設置有第2處理區塊G2。再者,在處理站3之搬入搬出站2側(第1圖之Y方向負方向側)設置有第3處理區塊G3。
例如在第1處理區塊G1,從搬入搬出站2側依照該順序在Y方向配置有隔著接著劑G按壓被處理晶圓W和支撐晶圓S而予以接合之接合裝置30~33。
例如在第2處理區塊G2如第2圖所示般,於朝向搬入搬出站2側之方向(第1圖中之Y方向負方向)依照該順序配置有對被處理晶圓W塗佈接著劑G之塗佈裝置40,和將塗佈有接著劑G之被處理晶圓W加熱至特定溫度之熱處理裝置41~43,和同樣的熱處理裝置44~46。熱處理裝置41~43和熱處理裝置44~46係各自從下方依照該順序被設置成三層。並且,熱處理裝置41~46之裝置數量或垂直方向及水平方向之配置可以任意設定。
例如,在第3處理區塊G3從下依照順序兩層地設置被處理晶圓W、支撐晶圓S、重合晶圓T之遞移裝置50、51。
如第1圖所示般,在第1處理區塊G1~第3處理區塊G3包圍之區域形成有晶圓搬運區域60。在晶圓搬運區域60配置有例如晶圓搬運裝置61。並且,晶圓搬運區域60內之壓力為大氣壓以上,在該晶圓搬運區域60中,進行被處理晶圓W、支撐晶圓S、重合晶圓T之所謂的大氣系搬運。
晶圓搬運裝置61具有例如在垂直方向、水平方向(Y 方向、X方向)及繞垂直軸移動自如之搬運臂。晶圓搬運裝置61係在晶圓搬運區域60內移動,可以將被處理晶圓W、支撐晶圓S、重合晶圓T搬運至周圍之第1處理區塊G1、第2處理區塊G2及第3處理區塊G3內之特定之裝置。
接著,針對上述接合裝置30~33之構成予以說明。接合裝置30係如第4圖所示般,具有能夠密閉內部之處理容器100。在處理容器100之晶圓搬運區域60側之側面,形成被處理晶圓W、支撐晶圓S、重合晶圓T之搬入搬出口101,在該搬入搬出口設置有開關快門(無圖示)。
處理容器100之內部係藉由內壁102被區劃成前處理區域D1和接合區域D2。上述搬入搬出口101係被形成在前處理區域D1中之處理容器100之側面。再者,在內壁102也形成有被處理晶圓W、支撐晶圓S、重合晶圓T之搬入搬出口103。
在前處理區域D1設置有用以在接合裝置30之外部之間收授被處理晶圓W、支撐晶圓S、重合晶圓T之收授部110。收授部110係被配置成與搬入搬出口101鄰接。再者,收授部110係如後述般,在垂直方向配置複數例如兩層,可以同時收授被處理晶圓W、支撐晶圓S、重合晶圓T中之任兩個。例如,以一個收授部110收授接合前之被處理晶圓W或是支撐晶圓S,以另一個收授部110收授接合後之重合晶圓T亦可。或是,以一個收授部110收授接合前之被處理晶圓W,以另一個收授部110收授接合前之 支撐晶圓S亦可。
在前處理區域D1之Y方向負方向側,即是搬入搬出口103側,在收授部110之垂直上方,設置有使例如支撐晶圓S之表背面反轉的反轉部111。並且,反轉部111係如後述般可以調節支撐晶圓S之水平方向之方位,再者也可以調節被處理晶圓W之水平方向之方位。
在接合區域D2之Y方向正方向側,設置有對收授部110、反轉部111及後述的接合部113,搬運被處理晶圓W、支撐晶圓S、重合晶圓T的搬運部112。搬運部112被安裝於搬入搬出口103。
在接合區域D2之Y方向負方向側,設置有隔著接著劑G按壓被處理晶圓W和支撐晶圓S而接合的接合部113。
接著,針對上述收授部110之構成予以說明。收授部110係如第5圖所示般,具有收授臂120和晶圓支撐銷121。收授臂120可以在接合裝置30之外部,即是晶圓搬運裝置61和晶圓支撐銷121之間收授被處理晶圓W、支撐晶圓S、重合晶圓T。晶圓支撐銷121係被設置在複數處例如三處,可以支撐被處理晶圓W、支撐晶圓S、重合晶圓T。
收授臂120具有保持被處理晶圓W、支撐晶圓S、重合晶圓T之機械臂部130,和具備有例如馬達等之機械臂驅動部131。機械臂部130具有略圓板形狀。機械臂驅動部131可以使機械臂部130在X方向(第5圖中之上下方 向)移動。再者,機械臂驅動部131被安裝於在Y方向(第5圖中之左右方向)延伸的軌道132上,構成可在該軌道132上移動。藉由如此之構成,收授臂120成為能夠在水平方向(X方向及Y方向)移動,在晶圓搬運裝置61及晶圓支撐銷121之間圓滑地收授被處理晶圓W、支撐晶圓S、重合晶圓T。
在機械臂部130上如第6圖及第7圖所示般,支撐被處理晶圓W、支撐晶圓S、重合晶圓T之晶圓支撐銷140被設置在複數處例如4處。再者,在機械臂部130上設置有進行被支撐於晶圓支撐銷140之被處理晶圓W、支撐晶圓S、重合晶圓T之定位的導件141。導件141係以引導被處理晶圓W、支撐晶圓S、重合晶圓T之側面之方式,設置在複數處例如4處。
在機械臂部130之外周,如第5圖及第6圖所示般,缺口142被形成在例如4處。藉由該缺口142係可以於將被處理晶圓W、支撐晶圓S、重合晶圓T從晶圓搬運裝置61之搬運臂收授至收授臂120之時,可以防止該晶圓搬運裝置61之搬運臂與機械臂部130干擾。
在機械臂部130形成有沿著X方向之兩條縫隙143。縫隙143係從機械臂部130之晶圓支撐銷121側之端面形成至機械臂部130之中央部附近。藉由該縫隙143可以防止機械臂部130與晶圓支撐銷121干擾。
接著,針對上述反轉裝置111之構成予以說明。反轉部111係如第8圖~第10圖所示般,具有保持支撐晶圓 S、被處理晶圓W之保持臂150。保持臂150係在水平方向(第8圖及第9圖中之X方向)延伸。再者,在保持臂150例如在4處設置有保持支撐晶圓S、被處理晶圓W之保持構件151。保持構件151係如第11圖所示般,構成可對保持臂150在水平方向移動。再者,在保持構件151之側面形成有用以保持支撐晶圓S、被處理晶圓W之外周部的缺口152。然後,該些保持構件151係可以夾著支撐晶圓S、被處理晶圓W而予以保持。
保持臂150係如第8圖~第10圖所示般,被支撐於具備有例如馬達等之第1驅動部153。藉由該第1驅動部153,保持臂150繞水平軸轉動自如,並且可以在水平方向(第8圖及第9圖中之X方向,第8圖及第10圖之Y方向)移動。並且,即使第1驅動部153使保持臂150繞垂直軸轉動,並使該保持臂150在水平方向移動亦可。在第1驅動部153之下方設置有具備有例如馬達等之第2驅動部154。藉由該第2驅動部154,第1驅動部153沿著在垂直方向延伸之支撐柱155而可以在垂直方向移動。如此一來,藉由第1驅動部153和第2驅動部154,被保持在保持構件151之支撐晶圓S、被處理晶圓W可以繞水平軸轉動,並且可以在垂直方向及水平方向移動。
在支撐柱155經支撐板161支撐有被保持於保持構件151之支撐晶圓S、調節被處理晶圓W之水平方向之方位的位置調節機構160。位置調節機構160係被設置成與保持臂150鄰接。
位置調節機構160具有檢測出基台162、支撐晶圓S、被處理晶圓W之溝槽部之位置的檢測部163。然後,在位置調節機構160中,一面使被保持於保持構件151之支撐晶圓S、被處理晶圓W在水平方向移動,在檢測部163檢測出支撐晶圓S、被處理晶圓W之溝槽部之位置,藉此調節該溝槽部之位置而調節支撐晶圓S、被處理晶圓W之水平方向之方位。
並且,如第12圖所示般,構成上述般之收授部110係以兩層被配置在垂直方向,再者在該些收授部110之垂直上方配置有反轉部111。即是,收授部110之收授臂120係在反轉部111之保持臂150和位置調節機構160之下方於水平方向移動。再者,收授部110之晶圓支撐銷121係被配置在反轉部111之保持臂150之下方。
接著,針對上述搬運部112之構成予以說明。搬運部112係如第13圖所示般,具有複數例如兩個搬運臂170、171。第1搬運臂170和第2搬運臂171係在垂直方向從下方依序配置成兩層。並且,第1搬運臂170和第2搬運臂171係如後述般,具有不同之形狀。
在搬運臂170、171之基端部設置有具備有例如馬達等之機械臂驅動部172。藉由該機械臂驅動部172,各搬運臂170、171可以獨立在水平方向移動。該些搬運臂170、171和機械臂驅動部172被支撐於基台173。
搬運部112係如第4圖及第14圖所示般,被設置在形成於處理容器100之內壁102的搬入搬出口103。然後 ,搬運部112係藉由具備有例如馬達等之驅動部(無圖示)沿著搬入搬出口103而可以在垂直方向移動。
第1搬運臂170係保持被處理晶圓W、支撐晶圓S、重合晶圓T之背面(在被處理晶圓W、支撐晶圓S為非接合面WN、SN)而進行搬運。第1搬運臂170係如第15圖所示般,具有前端分歧成兩根前端部180a、180a之機械臂部180,和與該機械臂部180一體形成,並且支撐機械臂部180的支撐部181。
在機械臂部180上如第15圖及第16圖所示般設置有複數例如4處的樹脂製的O型環182。該O型環182與被處理晶圓W、支撐晶圓S、重合晶圓T之背面接觸,藉由該O型環182和被處理晶圓W、支撐晶圓S、重合晶圓T之背面之間的摩擦力,O型環182保持被處理晶圓W、支撐晶圓S、重合晶圓T之背面。然後,第1搬運臂170係可以將被處理晶圓W、支撐晶圓S、重合晶圓T水平地保持在O型環182上。
再者,在機械臂部180上設置有引導構件183、184,該引導構件183、184係設於被保持於O型環182之被處理晶圓W、支撐晶圓S、重合晶圓T之外側上。第1引導構件183係被設置在機械臂部180之前端部180a之前端。第2引導構件184係被形成沿著被處理晶圓W、支撐晶圓S、重合晶圓T之外周的圓弧狀,被設置在支撐部181側。藉由該些引導構件183、184,可以防止被處理晶圓W、支撐晶圓S、重合晶圓T從第1搬運臂170飛出,滑 落。並且,於被處理晶圓W、支撐晶圓S、重合晶圓T在適當位置被保持於O型環182之時,該被處理晶圓W、支撐晶圓S、重合晶圓T不與引導構件183、184接觸。
第2搬運臂171係保持例如支撐晶圓S之表面,即是接合面SJ之外周部而進行搬運。即是,第2搬運臂171係保持在反轉部111表背面被反轉之支撐晶圓S之接合面SJ之外周部而進行搬運。第2搬運臂171係如第17圖所示般,具有前端分歧成兩根前端部190a、190a之機械臂部190,和與該機械臂部190一體形成,並且支撐機械臂部190的支撐部191。
在機械臂部190上如第17圖及第18圖所示般設置有複數例如4處的第2保持構件192。第2保持構件192具有載置支撐晶圓S之接合面SJ之外周部的載置部193,和從該載置部193延伸至上方,且內側面從下側朝向上側而放大成錐狀的錐形部194。載置部193係從支撐晶圓S之周緣保持例如1mm以內之外周部。再者,因錐形部194之內側面從下側朝向上側而放大成錐形狀,故即使例如被收授至第2保持構件192之支撐晶圓S從特定位置偏移至水平方向,支撐晶圓S也圓滑地被定位至錐形部194,且被保持於載置部193。然後,第2搬運臂171可以在第2保持構件192上水平地保持支撐晶圓S。
並且,如第19圖所示般,在後述之接合部113之第2保持部201形成有例如4處的缺口201a。藉由該缺口201a,於從第2搬運臂171收授支撐晶圓S至第2保持部 201之時,可以防止第2搬運臂171之第2保持構件192干擾到第2保持部201。
接著,針對上述接合部113之構成予以說明。接合部113係如第20圖所示般,具有在上面載置被處理晶圓W而予以保持之第1保持部200,和在下面吸附保持支撐晶圓S之第2保持部201。第1保持部200係被設置在第2保持部201之下方,被配置成與第2保持部201對向。即是,被保持於第1保持部200之被處理晶圓W和被保持於第2保持部201之支撐晶圓S係相向配置。
在第1保持部200之內部設置有用以吸附保持被處理晶圓W之吸引管210。吸引管210被連接於例如真空泵等之負壓產生裝置(無圖示)。並且,第1保持部200使用具有即使藉由後述之加壓機構260施加荷重也不會變形之強度的材料,例如碳化矽陶瓷或氮化鋁陶瓷等之陶瓷。
再者,在第1保持部200之內部設置有用以加熱被處理晶圓W之加熱機構211。加熱機構211使用例如加熱器。
在第1保持部200之下方,設置有使第1保持部200及被處理晶圓W在垂直方向及水平方向移動之移動機構220。移動機構220係可以以例如±1μm之精度使第1保持部200三次元移動。移動機構220具有使第1保持部200在垂直方向移動之垂直移動部221,和使第1保持部200在水平方向移動之水平移動部222。垂直移動部221和水平移動部222各自具有例如滾珠螺桿(無圖示)和使該滾珠螺桿轉動之馬達(無圖示)。
在水平移動部222上設置有在垂直方向伸縮自如之支撐構件223。支撐構件223係在第1保持部200之外側設置例如3處。然後,支撐構件223係如第21圖所示般,可以支撐從第2保持部201之外周下面突出至下方而被設置之突出部230。
在以上之移動機構220中,可以進行第1保持部200上之被處理晶圓W之水平方向之定位,並且如第21圖所示般,可以使第1保持部200上升,而形成用以接合被處理晶圓W和支撐晶圓S之接合空間R。該接合空間R為被第1保持部200、第2保持部201及突出部230包圍之空間。再者,於形成接合空間R之時,藉由調整支撐構件223之高度,可以調整接合空間R中之被處理晶圓W和支撐晶圓S間之垂直方向之距離。
並且,在第1保持部200之下方,設置有用以從下方支撐被處理晶圓W或重合晶圓T並使予以升降之升降銷(無圖示)。升降銷插通被形成第1保持部200之貫通孔(無圖示),成為能夠從第1保持部200之上面突出。
並且,第2保持部201係使用彈性體之例如鋁。然後,第2保持部201係被構成如後述般當對第2保持部201之全面,施加特定壓力,例如0.7氣壓(=0.07MPa)時,其一處例如中心部彎曲。
在第2保持部201之外周下面,如第20圖所示般,形成有從該外周下面突出至下方之上述突出部230。突出部230係沿著第2保持部201之外周而被形成。並且,突 出部230即使與第2保持部201一體形成亦可。
在突出部230之下面設置有用以保持接合空間R之氣密性的密封材231。密封材231係以環狀被設置在形成於突出部230之下面的溝,例如使用O型環。再者,密封材231具有彈性。並且,密封材231若為具有密封功能之零件即可,並不限定於本實施形態。
在第2保持部201之內部設置有用以吸附保持支撐晶圓S之吸引管240。吸引管240被連接於例如真空泵等之負壓產生裝置(無圖示)。
再者,在第2保持部201之內部設置有用以吸氣接合空間R之氛圍的吸氣管241。吸氣管241之一端係在第2保持部201之下面不保持支撐晶圓S之位置開口。再者,吸氣管241之另一端被連接於例如真空泵等之負壓產生裝置(無圖示)。
並且,在第2保持部201之內部設置有用以加熱支撐晶圓S之加熱機構242。加熱機構242使用例如加熱器。
在第2保持部201之上面設置有將支撐該第2保持部201之支撐構件250和第2保持部201朝垂直下方推壓之加壓機構260。加壓機構260具有被設置成覆蓋被處理晶圓W和支撐晶圓S的壓力容器261,和對壓力容器261之內部供給流體例如壓縮空氣的流體供給管262。再者,支撐構件250被構成在垂直方向伸縮自如,在壓力容器261之外側設置例如3處。
壓力容器261係藉由例如在垂直方向伸縮自如之例如 不鏽鋼製之伸縮管所構成。壓力容器261係其下面抵接於第2保持部201之上面,並且上面抵接於被設置在第2保持部201之上方的支撐板263之下面。流體供給管262係其一端連接於壓力容器261,另一端連接於流體供給源(無圖示)。然後,藉由從流體供給管262對壓力容器261供給流體,壓力容器261伸長。此時,因壓力容器261之上面和支撐板263之下面抵接,故壓力容器261僅在下方向伸長,可以將被設置在壓力容器261之下面的第2保持部201按壓至下方。再者,因此時壓力容器261之內部藉由流體被加壓,故壓力容器261可以面內均勻地按壓第2保持部201。於按壓第2保持部201之時的荷重之調節,係藉由調整供給至壓力容器261之壓縮空氣之壓力而進行。並且,支撐板263係藉由具有即使受到以加壓機構260而施加至第2保持部201之荷重的反力以不會變形之強度的構件所構成為佳。並且,即使省略掉本實施形態之支撐板263,使壓力容器261之上面抵接於處理容器100之頂棚面亦可。
並且,接合裝置31~33之構成因與上述接合裝置30之構成相同,故省略說明。
接著,針對上述塗佈裝置40之構成予以說明。塗佈裝置40係如第22圖所示般,具有能夠密閉內部之處理容器270。在處理容器270之晶圓搬運區域60側之側面,形成被處理晶圓W之搬入搬出口(無圖示),在該搬入搬出口設置有開關快門(無圖示)。
在處理容器270內之中央部設置有保持被處理晶圓W而使旋轉之旋轉吸盤280。旋轉吸盤280具有水平之上面,在該上面設置有例如吸引被處理晶圓W之吸引口(無圖示)。藉由該吸引口之吸引,可以在旋轉吸盤280上吸附保持被處理晶圓W。
在旋轉吸盤280之下方設置有具備有例如馬達等之吸盤驅動部281。旋轉吸盤280係可以藉由吸盤驅動部281以規定之速度旋轉。再者,在吸盤驅動部281設置有例如汽缸等之升降驅動源,旋轉吸盤280成為升降自如。
在旋轉吸盤280之周圍設置有用以接取、回收從被處理晶圓W飛散或滴落之液體的杯體282。在杯體282之下面連接有排出回收之液體的排出管283,和對杯體282內之氛圍抽真空而予以排氣的排氣管284。
如第23圖所示般,在杯體282之X方向負方向(第23圖中之下方向)側,形成有沿著Y方向(第23圖中之左右方向)延伸的軌道290。軌道290係從例如杯體282之Y方向負方向(第23圖中之左方向)側之外方形成至Y方向正方向(第23圖中之右方向)側之外方。在軌道290安裝有機械臂291。
在機械臂291如第22及23圖所示般,支撐有對被處理晶圓W供給例如液體狀之接著劑G的接著劑噴嘴293。機械臂291係藉由第23圖所示之噴嘴驅動部294在軌道290上移動自如。依此,接著劑噴嘴293可以從被設置在杯體282之Y方向正方向側之外方的待機部295移動至杯 體282內之被處理晶圓W之中心部上方,並且可以在被處理晶圓W之直徑方向於該被處理晶圓W上移動。再者,機械臂291係藉由噴嘴驅動部294升降自如,可以調節接著劑噴嘴293之高度。
接著劑噴嘴293如第22圖所示般連接有對該接著劑噴嘴293供給接著劑G之供給管296。供給管296與在內部貯留接著劑G之接著劑供給源297連通。再者,在供給管296設置有包含控制接著劑G之流動的閥或流量調節部等之供給機器群298。
並且,即使在旋轉吸盤280之下方,設置朝向被處理晶圓W之背面,即是非接合面WN噴射洗淨液之背面沖洗噴嘴(無圖示)亦可。藉由自該背面沖洗噴嘴噴射之洗淨液,洗淨被處理晶圓W之非接合面WN和被處理晶圓W之外周部。
接著,針對上述熱處理裝置41~46之構成予以說明。熱處理裝置41係如第24圖所示般,具有能夠密閉內部之處理容器300。在處理容器300之晶圓搬運區域60側之側面,形成被處理晶圓W之搬入搬出口(無圖示),在該搬入搬出口設置有開關快門(無圖示)。
在處理容器300之內部設置有對被處理晶圓W施予加熱處理之加熱部310,和對被處理晶圓W進行溫度調節之溫度調節部311。加熱部310和溫度調節部311係被排列配置在Y方向。
加熱部310具備有收容當作熱處理板之熱板320而保 持熱板320之外周部的環狀保持構件321,和包圍其保持構件321之外周的略筒狀之支撐環322。熱板320具有擁有厚度之略圓盤形狀,可以載置被處理晶圓W而予以加熱。再者,在熱板320內藏有例如加熱器323。熱板320之加熱溫度係藉由例如控制部400被控制,被載置在熱板320上之被處理晶圓W被加熱至特定溫度。
在熱板320之上方設置有上下移動自如之蓋體330。蓋體330係下面開口,與熱板320、保持構件321及支撐環322成為一體而形成熱處理室K。然後,熱處理室K構成可密閉其內部。
在蓋體330之側面連接有當作對熱處理室K之內部供給例如氮氣等之惰性氣體的惰性氣體供給部的惰性氣體供給管331。惰性氣體供給管331與在內部貯留惰性氣體之惰性氣體供給源332連通。再者,在惰性氣體供給管331設置有包含控制惰性氣體之流動的閥或流量調節部等之供給機器群333。
在熱板320之上方於蓋體330之頂棚面之中央部設置有用以排出熱處理室K之內部的排氣部334。在排氣部334連接有例如與真空泵等之負壓產生裝置335連通之排氣管336。再者,在排氣部334之熱處理室K側之端部設置有調節藉由排氣部334而被排氣之熱處理室K之內部的氛圍之流動的氣閘337。氣閘337係構成對排氣部334之熱處理室K側之端部中之開口部開關自如。
在熱板320之下方設置有3根用以從下方支撐被處理 晶圓W並使升降之升降銷340。升降銷340係可以藉由升降驅動部341上下移動。在熱板320之中央部附近形成有3處在厚度方向貫通該熱板320之貫通孔342。然後,升降銷340係插通貫通孔342,能夠從熱板320之上面突出。
溫度調節部311具有溫度調節板350。溫度調節板350係如第25圖所示般,具有略方形之平板形狀,熱板320側之端面彎曲成圓弧狀。在溫度調節板350形成有沿著Y方向之兩條縫隙351。縫隙351係從溫度調節板350之熱板320側的端面形成至溫度調節板350之中央部附近。藉由該縫隙351可以防止溫度調節板350與加熱部310之升降銷340及後述之溫度調節部311之升降銷360干擾。再者,在溫度調節板350內藏有例如珀耳帖元件等之溫度調節構件(無圖示)。溫度調節板350之冷卻溫度係藉由例如控制部400被控制,被載置在溫度調節板350上之被處理晶圓W被冷卻至特定溫度。
過度調節板350係如第24圖所示般被支撐於支撐臂352。在支撐臂352安裝有驅動部353。驅動部353被安裝於在Y方向延伸之軌道354。軌道354係從溫度調節部311延伸至加熱部310。藉由該驅動部353,溫度調節板350係能夠沿著軌道354在加熱部310和溫度調節部311之間移動。
在溫度調節板350之下方設置有例如3根用以從下方支撐被處理晶圓W並使升降之升降銷360。升降銷360係 可以藉由升降驅動部361上下移動。然後,升降銷360係插通縫隙351,能夠從溫度調節板350之上面突出。
並且,熱處理裝置42~46之構成因與上述熱處理裝置41之構成相同,故省略說明。
再者,在熱處理裝置41~46中,亦可以進行重合晶圓T之溫度調節。並且,為了進行重合晶圓T之溫度調節,即使設置溫度調節裝置(無圖示)亦可。溫度調節裝置具有與上述熱處理裝置41相同之構成,使用溫度調節板以代替熱板340。在溫度調節板之內部設置有例如珀耳帖元件等之冷卻構件,可以將溫度調節板調節成設定溫度。
以上之接合系統1,如第1圖所示般設置有控制部400。控制部400係例如電腦,具有程式儲存部(無圖示)。在程式儲存部儲存有控制接合系統1中之被處理晶圓W、支撐晶圓S、重合晶圓T之處理的程式。再者,於程式儲存部也存儲有用以控制上述各種處理裝置或搬運裝置等之驅動系統之動作,而實現接合系統1中之後述的接合處理之程式。並且,上述程式,為被記錄於例如電腦可讀取之硬碟(HD)、軟碟(FD)、光碟(CD)、光磁碟(MO)、記憶卡等之電腦可讀取之記憶媒體H者,即使為自其記憶媒體H被安裝於控制部400者亦可。
接著,針對使用如上述般構成之接合系統1而執行之被處理晶圓W和支撐晶圓S之接合處理方法予以說明。第26圖為表示如此之接合處理之主要工程之例子的流程圖。
首先,收容有複數片之被處理晶圓W之匣盒CW、收容有複數片之支撐晶圓S之匣盒CS,及空的匣盒CT被載置在搬入搬出站2之特定的匣盒載置板11。之後,藉由晶圓搬運裝置22取出匣盒CW內之被處理晶圓W,搬運至處理站3之第3處理區塊G3之遞移裝置50。此時,被處理晶圓W係在其非接合面WN朝向下方之狀態下被搬運。
接著,被處理晶圓W藉由晶圓搬運裝置61被搬運至塗佈裝置40。被搬入至塗佈裝置40之被處理晶圓W係從晶圓搬運裝置61被收授且被吸附保持在旋轉吸盤280。此時,被處理晶圓W之非接合面WN被吸附保持。
接著,藉由機械臂291使待機部295之接著劑噴嘴293移動至被處理晶圓W之中心部之上方。之後,一面藉由旋轉吸盤280使被處理晶圓W旋轉,一面從接著劑噴嘴293對被處理晶圓W之接合面WJ供給接著劑G。被供給之接著劑G藉由離心力,被擴散至被處理晶圓W之接合面WJ之全面,接著劑G被塗佈至該被處理晶圓W之接合面WJ(第26圖之工程A1)。
接著,被處理晶圓W藉由晶圓搬運裝置61被搬運至熱處理裝置41。當被處理晶圓W被搬入至熱處理裝置41時,重合晶圓T從晶圓搬運裝置61被收授至預先上升而待機的升降銷360。接著,使升降銷360下降,將被處理晶圓W載置在溫度調節板350。
之後,藉由驅動部353使溫度調節板350沿著軌道354移動至熱板320上方,被處理晶圓W被收授至預先上 升而待機的升降銷340。
之後,如第27圖所示般,升降銷340上升而在被處理晶圓W不與熱板320接觸之狀態下,形成關閉蓋體330而密閉內部之熱處理室K。接著,打開氣閘337而從排氣部334將熱處理室K之內部排氣,並且從惰性氣體供給管331對熱處理室K之內部供給惰性氣體。然後,將熱處理室K之內部置換成惰性氣體之氛圍使成為無氧氛圍(第26圖之工程A2)。如此一來,在工程A2中,熱處理室K內被維持著無氧氛圍,之後即使加熱被處理晶圓W,亦可以抑制該被處理晶圓W上之接著劑G氧化之情形。並且,無氧氛圍除了完全無氧之狀態的氛圍之外,也包含雖然存在有一些氧但可以忽視其影響之程度的氛圍。
之後,如第28圖所示般,升降銷340下降,被處理晶圓W被載置在熱板320上。此時,關閉氣閘337而停止來自排氣部334之熱處理室K之內部之排氣,並且停止從惰性氣體供給管331對熱處理室K之內部供給惰性氣體。然後,當經過特定時間時,藉由被加熱至特定溫度例如100℃~300℃之熱板320,被處理晶圓W上之接著劑G之表面被加熱,變成乾燥硬化(第26圖之工程A3)。如此一來,在工程A3中,因停止熱處理室K之內部之排氣和惰性氣體之供給,故不會在熱處理室K之內部產生氣流,不會使接著劑G之表面混亂。因此,可以將被處理晶圓W上之接著劑G在晶圓面內形成均勻之膜厚。
當被處理晶圓W上之接著劑G之表面G乾燥時,如 第29圖所示般,打開氣閘337而從排氣部334排出熱處理室K之內部時,並且從惰性氣體供給管331對熱處理室K之內部供給惰性氣體。然後,熱處理室K之內部從接著劑G排出揮發之接著劑G之溶劑,被置換成惰性氣體氛圍。再者,此時,熱板320上之被處理晶圓W被加熱至特定溫度例如100℃~300℃。然後,當特定時間經過時,被處理晶圓W上之接著劑G被加熱至其內部,接著劑G之溶劑揮發而接著劑G硬化(第26圖之工程A4)。如此一來,在工程A4中,雖然進行熱處理室K的內部之排氣和惰性氣體之供給,在熱處理室K之內部產生氣流,但是因在工程A3中接著劑G之表面硬化,故該表面不會混亂,可以使接著劑G之膜厚在晶圓面內維持均勻。
之後,升降銷340上升,並且溫度調節板350移動至熱板320之上方。接著,被處理晶圓W從升降銷340被收授至溫度調節板350,溫度調節板350移動至晶圓搬運區域60側。該溫度調節板350之移動中,被處理晶圓W被溫度調節至特定溫度。
在熱處理裝置41中被熱處理之被處理晶圓W藉由晶圓搬運裝置61被搬運至接合裝置30。被搬運至接合裝置30之被處理晶圓W從晶圓搬運裝置61被收授至收授部110之收授臂120之後,並且從收授臂120被收授至晶圓支撐銷121。之後,被處理晶圓W係藉由搬運部112之第1搬運臂170從晶圓支撐銷121被搬運至反轉部111。
被搬運至反轉部111之被處理晶圓W被保持在保持 構件151,被移動至位置調節機構160。然後,在位置調節機構160中,調節被處理晶圓W之溝槽部之位置,使得該被處理晶圓W之水平方向之方位被調節(第26圖之工程A5)。
之後,被處理晶圓W係藉由搬運部112之第1搬運臂170從反轉部111被搬運至接合部113。被搬運至接合部113之被處理晶圓W被載置在第1保持部200(第26圖之工程A6)。在第1保持部200上,於被處理晶圓W之接合面WJ朝向上方之狀態,及在接著劑G朝向上方之狀態下載置被處理晶圓W。
在被處理晶圓W被進行上述工程A1~A6之處理之期間,接著該被處理晶圓W進行支撐晶圓S之處理。支撐晶圓S係藉由晶圓搬運裝置61而被搬運至接合裝置30。並且,針對支撐晶圓S被搬運至接合裝置30之工程,因與上述實施形態相同,故省略說明。
被搬運至接合裝置30之支撐晶圓S從晶圓搬運裝置61被收授至收授部110之收授臂120之後,並且從收授臂120被收授至晶圓支撐臂121。之後,支撐晶圓S係藉由搬運部112之第1搬運臂170從晶圓支撐臂121被搬運至反轉部111。
被搬運至反轉部111之支撐晶圓S被保持在保持構件151,被移動至位置調節機構160。然後,在位置調節機構160中,調節支撐晶圓S之溝槽部之位置,使得該被支撐晶圓S之水平方向之方位被調節(第26圖之工程A7)。水 平方向之方位被調節之支撐晶圓S係從位置調節機構160移動至水平方向,並且移動至垂直方向上方之後,其表背面被反轉(第26圖之工程A8)。即是,支撐晶圓S之接合面SJ朝向上方。
之後,支撐晶圓S移動至垂直方向下方之後,藉由搬運部112之第2搬運臂171從反轉部111被搬運至接合部113。此時,第2搬運臂171因僅保持支撐晶圓S之接合面SJ之外周部,故不會有由於附著於例如第2搬運臂171之微粒等而使得接合面SJ受到污染之情形。被搬運至接合部113之支撐晶圓S被吸附保持在第2保持部201(第26圖之工程A9)。在第2保持部201中,在支撐晶圓S之接合面SJ朝向下方之狀態下支撐晶圓S被保持。
在接合裝置30中,被處理晶圓W和支撐晶圓S當各被保持於第1保持部200和第2保持部201之時,以被處理晶圓W與支撐晶圓S相向之方式,藉由移動機構220調整第1保持部200之水平方向之位置(第26圖之工程A10)。並且,此時,第2保持部201和支撐晶圓S之間之壓力為例如0.1氣壓(=0.01MPa)。再者,施加於第2保持部201之上面之壓力為大氣壓的1.0氣壓(0.1MPa)。因維持施加於該第2保持部201之上面的大氣壓,故即使使加壓機構260之壓力容器261之壓力成為大氣壓亦可,即使在第2保持部201之上面和壓力容器261之間形成間隙亦可。
接著,如第30圖所示般,藉由移動機構220使第1 保持部200上升,並且使支撐構件223伸長,而第2保持部201被支撐在支撐構件223。此時,藉由調整支撐構件223之高度,被處理晶圓W和支撐晶圓S之垂直方向之距離被調整成特定距離(第26圖之工程A11)。並且,該特定距離係密封材231與第1保持部200接觸,且如後述般於第2保持部201及支撐晶圓S之中心部彎曲之時,支撐晶圓S之中心部與被處理晶圓W接觸之高度。如此一來,形成被密閉於第1保持部200和第2保持部201之間的接合空間R。
之後,從吸氣管241吸氣接合空間R之氛圍。然後,當接合空間R內之壓力被例如減壓至0.3氣壓(=0.03MPa)之時,在第2保持部201被施加在第2保持部201之上面承受之壓力和接合空間R內之壓力差,即是0.7氣壓(=0.07MPa)。如此一來,如第31圖所示般,第2保持部201之中心部彎曲,被保持於第2保持部201之支撐晶圓S之中心部也彎曲。並且,即使如此將接合空間R內之壓力減壓至0.3氣壓(=0.03MPa),第2保持部201和支撐晶圓S之間的壓力為0.1氣壓(=0.01MPa),故保持支撐晶圓S被保持於第2保持部201之狀態。
之後,並且吸氣接合空間R之氛圍,減壓接合空間R內。然後,當接合空間R內之壓力成為0.1氣壓(=0.01MPa)以下時,第2保持部201無法保持支撐晶圓S,如第32圖所示般,支撐晶圓S落下至下方,而支撐晶圓S之接合面SJ全面與被處理晶圓W之接合面WJ全面抵接。此時, 支撐晶圓S係從與被處理晶圓W抵接之中心部朝向徑向外側而依序抵接。即是,即使在例如接合空間R內存在有成為孔隙之空氣之時,由於空氣常存在較支撐晶圓S與被處理晶圓W抵接之處外側,故可以使該空氣從被處理晶圓W和支撐晶圓S之間排出。如此一來,一面抑制孔隙之產生,一面使被處理晶圓W和支撐晶圓S藉由接著劑G被接著(第26圖之工程A12)。
之後,如第33圖所示般,調整支撐構件223之高度,並且使第2保持部201之下面與支撐晶圓S之非接合面SN接觸。此時,密封材231彈性變形,第1保持部200和第2保持部201密接。然後,一面藉由加熱機構211、242以特定溫度例如200℃加熱被處理晶圓W和支撐晶圓S,一面藉由加壓機構260以特定壓力例如0.5MPa將第2保持部201按壓至下方。如此一來,被處理晶圓W和支撐晶圓S被強固接著,被接合(第26圖之工程A13)。
被處理晶圓W和支撐晶圓S被接合之重合晶圓T藉由搬運部112之第1搬運臂170從接合部110被搬運至收授部110。被搬運至收授部110之重合晶圓T經晶圓支撐臂121被收授至收授臂120,並且從收授臂120被收授至晶圓搬運裝置61。
接著,重合晶圓T藉由晶圓搬運裝置61被搬運至熱處理裝置42。然後,在熱處理裝置42中,重合晶圓T被溫度調節至特定溫度例如常溫(23℃)。之後,重合晶圓T係藉由晶圓搬運裝置61而被搬運至遞移裝置51,之後藉 由搬入搬出站2之晶圓搬運裝置22被搬運至特定之匣盒載置板11之匣盒CT。如此一來,完成一連串之被處理晶圓W和支撐晶圓S之接合處理。
若藉由上述實施形態,在工程A2中,使熱處理室K之內部成為無氧氛圍。而且,此時,被處理晶圓W不與熱板320接觸,不被施予熱處理。因此,可以抑制被處理晶圓W上之接著劑G之氧化。之後,在工程A3中,於在熱板320上載置被處理晶圓W而使接著劑G之表面乾燥而硬化之時,因停止熱處理室K之內部之排氣和惰性氣體之供給,且不在熱處理室K之內部產生氣流,故該接著劑G之表面不會混亂。再者,在之後的工程A4中,因即使進行熱處理室K之內部之排氣和惰性氣體之供給,在熱處理室K之內部產生氣流,也不會使接著劑G之表面硬化,故不會有混亂之情形。因此,可以將被處理晶圓W上之接著劑G在晶圓面內形成均勻之膜厚。如上述般若藉由本實施形態時,可以適當地進行被處理晶圓W之熱處理。因此,可以更適當地進行被處理晶圓W和支撐晶圓S之接合。
在以上之實施形態中,使熱處理室K之內部變為惰性氣體氛圍而成無氧氛圍,但是即使將熱處理室K之內部設為真空氛圍而成為無氧氛圍亦可。
此時,熱處理裝置41係如第34圖所示設置上下移動自如之蓋體500以取代上述之蓋體330。蓋體500係下面開口,與熱板320、保持構件321及支撐環322成為一體 而形成熱處理室K。然後,熱處理室K構成可密閉其內部。
在蓋體500之一側面連接有當作對熱處理室K之內部供給例如氮氣等之惰性氣體的惰性氣體供給部的惰性氣體供給管510。惰性氣體供給管510與在內部貯留惰性氣體之惰性氣體供給源511連通。再者,在惰性氣體供給管511設置有包含控制惰性氣體之流動的閥或流量調節部等之供給機器群512。
在蓋體500之其他之側面,設置有當作對熱處理室K之內部抽空而進行減壓之減壓部的吸氣管520。吸氣管520係與例如真空泵等之負壓產生裝置521連通。
並且,熱處理裝置41之其他構成因與上述實施形態之熱處理裝置41之構成相同,故省略說明。再者,熱處理裝置42~46之構成也與熱處理裝置41之構成相同。
然後,在工程A1中,於被處理晶圓W上塗佈接著劑G之後,被處理晶圓W被搬運至熱處理裝置41。被搬入至熱處理裝置41之被處理晶圓W經溫度調節板350而被收授至預先上升待機的升降銷340。之後,如第35圖所示般,在被處理晶圓W不與熱板320接觸之狀態下,形成關閉蓋體330而密閉內部之熱處理室K。接著,從吸氣管520對熱處理室K之內部抽真空而進行減壓。然後,將熱處理室K之內部設成真空氛圍即是無氧氛圍(工程A2)。如此一來,在工程A2中,因熱處理室K內被維持著無氧氛圍,故之後即使加熱被處理晶圓W,亦可以抑制該被處理晶圓W上之接著劑G氧化之情形。
再者,在工程A2中,因將熱處理室K之內部減壓至真空氛圍,故被處理晶圓W上之接著劑G所含之氣泡流出至接著劑G之外部而被除去。因此,可以抑制被接合之被處理晶圓W和支撐晶圓S之間的孔隙。
之後,如第36圖所示般,升降銷340下降,被處理晶圓W被載置在熱板320上。此時,持續進行從吸氣管520抽真空,將熱處理室K之內部維持在真空氛圍。即是,在熱處理室K之內部不會產生氣流。然後,熱板320上之被處理晶圓W被加熱至特定溫度例如100℃~300℃。當經過特定時間時,被處理晶圓W上之接著劑G被加熱至其內部,接著劑G之溶劑揮發而接著劑G硬化(工程A3及工程A4)。如此一來,在工程A3及工程A4中,因在熱處理室K之內部不產生氣流,故被處理晶圓W上之接著劑G不會混亂,可以將該接著劑G在晶圓面內形成均勻膜厚。
之後,上升銷340上升被處理晶圓W從熱板320退避。此時,停止從吸氣管520進行抽真空,而從惰性氣體供給管510對熱處理室K之內部供給惰性氣體。然後,使熱處理室K之內部返回至常壓。此時,即使藉由被供給之惰性氣體,將被處理晶圓W調整至常溫亦可。並且,針對之後的工程A5~A13,因與上述實施形態中之工程A5~A13相同,故省略說明。
如上述般,若藉由本實施形態時,可以在工程A2抑制接著劑G之氧化,並且抑制被處理晶圓W和支撐晶圓S 之間的孔隙,並在工程A3及工程A4中,將被處理晶圓W上之接著劑G在晶圓面內形成均勻之膜厚。因此,可以更適當地進行被處理晶圓W和支撐晶圓S之接合。
在以上之實施形態中,雖然在將被處理晶圓W配置在下側,並且將支撐晶圓S配置在上側之狀態下,接合該些被處理晶圓W和支撐晶圓S,但是即使使被處理晶圓W和支撐晶圓S之上下配置相反亦可。此時,對支撐晶圓S進行上述之工程A1~A6,並在該支撐晶圓S之接合面SJ塗佈接著劑G。再者,對被處理晶圓W進行上述工程A7~A9,使該被處理晶圓W之表背面反轉。然後,進行上述工程A10~A13,接合支撐晶圓S和被處理晶圓W。但是,從保護被處理晶圓W上之電子電路等之觀點來看,以在被處理晶圓W上塗佈接著劑G為佳。
再者,在以上之實施形態中,雖然在塗佈裝置40於被處理晶圓W和支撐晶圓S中之任一方塗佈接著劑G,但是即使在被處理晶圓W和支撐晶圓S之雙方塗佈接著劑G亦可。
在以上之實施形態中,雖然在工程A5將被處理晶圓W加熱至特定之溫度100℃~300℃,但是即使以兩階段進行被處理晶圓W之熱處理亦可。在例如熱處理裝置41中,加熱至第1熱處理溫度,例如100℃~150℃之後,在熱處理裝置44中加熱至第2熱處理溫度例如150℃~300℃。此時,可以使熱處理裝置41和熱處理裝置44中之加熱機構本身之溫度成為一定。因此,不需要進行該加熱機 構之溫度調節,可以更提升被處理晶圓W和支撐晶圓S之接合處理的生產量。
再者,如此以兩階段進行被處理晶圓之熱處理之時,即使進行第一次之熱處理的熱處理裝置41和進行第二次熱處理的熱處理裝置44之雙方適用本發明亦可,即使僅進行第二次之熱處理的熱處理裝置44適用本發明亦可。即是,因第二次之熱處理之熱處理溫度較第一次之熱處理高,故在第二次之熱處理裝置44中被處理晶圓W上之接著劑G容易氧化。為了抑制該氧化,第二次之熱處理裝置44適用本發明為佳。
以上,雖然一面參照附件圖面一面針對本發明之最佳實施形態予以說明,但是本發明並不限並於如此之例。若為本項技藝者在記載於申請專利範圍之思想範疇內應該能夠思及各種變更例或是修正例,即使針對該些變更例或修正例當然也屬於本發明之技術範圍。本發明並不限定於此例,可採用各種態樣。本發明亦可以適用於被處理基板為晶圓以外之FPD(平面顯示器)、光罩用之光柵等之其他基板之時。再者,本發明亦可以適用於支撐基板為晶圓以外之玻璃基板等的其他基板之時。
1‧‧‧接合系統
30~33‧‧‧接合裝置
40‧‧‧塗佈裝置
41~46‧‧‧熱處理裝置
320‧‧‧熱板
330‧‧‧蓋體
331‧‧‧惰性氣體供給管
334‧‧‧排氣部
337‧‧‧氣閘
400‧‧‧控制部
500‧‧‧蓋體
510‧‧‧惰性氣體供給管
520‧‧‧吸氣管
K‧‧‧熱處理室
G‧‧‧接著劑
S‧‧‧支撐晶圓
T‧‧‧重合晶圓
W‧‧‧被處理晶圓
第1圖為表示與本實施形態有關之接合系統之構成之概略的俯視圖。
第2圖為表示與本實施形態有關之接合系統之內部構 成之概略的側面圖。
第3圖為被處理晶圓和支撐晶圓之側面圖。
第4圖為表示接合裝置之構成之概略的橫剖面圖。
第5圖為表示收授部之構成之概略的俯視圖。
第6圖為表示收授臂之構成之概略的俯視圖。
第7圖為表示收授臂之構成之概略的側面圖。
第8圖為表示反轉部之構成之概略的俯視圖。
第9圖為表示反轉部之構成之概略的側面圖。
第10圖為表示反轉部之構成之概略的側面圖。
第11圖為表示保持臂和保持構件之構成之概略的側面圖。
第12圖為表示收授部和反轉部之位置關係的說明圖。
第13圖為表示搬運部之構成之概略的側面圖。
第14圖為表示在接合裝置內配置搬運部之樣子的說明圖。
第15圖為表示第1搬運臂之構成之概略的俯視圖。
第16圖為表示第1搬運臂之構成之概略的側面圖。
第17圖為表示第2搬運臂之構成之概略的俯視圖。
第18圖為表示第2搬運臂之構成之概略的側面圖。
第19圖為表示在第2保持部形成缺口之樣子的說明圖。
第20圖為表示接合部之構成之概略的縱剖面圖。
第21圖為表示接合部之構成之概略的縱剖面圖。
第22圖為表示塗佈裝置之構成之概略的縱剖面圖。
第23圖為表示塗佈裝置之構成之概略的橫剖面圖。
第24圖為表示熱處理裝置之構成之概略的縱剖面圖。
第25圖為表示熱處理裝置之構成之概略的橫剖面圖。
第26圖為表示接合處理之主要工程的流程圖。
第27圖為表示將熱處理室之內部置換成惰性氣體氛圍之樣子的說明圖。
第28圖為表示使被處理晶圓上之接著劑之表面乾燥之樣子的說明圖。
第29圖為表示使被處理晶圓上之接著劑加熱至特定溫度之樣子的說明圖。
第30圖為表示使第1保持部上升之樣子的說明圖。
第31圖為表示第2保持部之中心部彎曲之樣子的說明圖。
第32圖為表示支撐晶圓之接合面全面抵接於被處理晶圓之接合面全面之樣子的說明圖。
第33圖為表示接合被處理晶圓和支撐晶圓之樣子的說明圖。
第34圖為表示與其他實施形態有關之熱處理裝置之構成之概略的縱剖面圖。
第35圖為表示使熱處理室之內部成為真空氛圍之樣子的說明圖。
第36圖為表示使被處理晶圓上之接著劑加熱至特定溫度之樣子的說明圖。
第37圖為表示使熱處理室之內部成為常壓氛圍之樣 子的說明圖。

Claims (9)

  1. 一種接合方法,屬於接合被處理基板和支撐基板的接合方法,其特徵為具有:塗佈工程,其係將接著劑塗佈在被處理基板或支撐基板;熱處理工程,其係之後將在上述塗佈工程被塗佈著接著劑之被處理基板或支撐基板施予熱處理至特定溫度;及接合工程,其係之後推壓在上述熱處理工程中被施予熱處理至特定溫度之被處理基板和不被塗佈接著劑之支撐基板而予以接合,或推壓在上述熱處理工程中被施予熱處理至特定溫度之支撐基板和不被塗佈接著劑之被處理基板而予以接合,上述熱處理工程具有:第1工程,其係在將被處理基板或支撐基板收容在具備有熱處理板之熱處理室而密閉該熱處理室之內部,並使被處理基板或支撐基板不與上述熱處理板接觸之狀態下,使上述熱處理室之內部成為無氧氛圍;和第2工程,其係之後在上述熱處理室之內部不產生氣流之狀態下,在上述熱處理板載置被處理基板或支撐基板,至少將被處理基板或支撐基板上之接著劑之表面施予以熱處理至特定溫度。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之接合方法,其中在上述第1工程中,對上述熱處理室之內部進行排氣,並且對上述熱處理室之內部供給惰性氣體,並將該熱處 理室之內部置換成惰性氣體氛圍,在上述第2工程中,停止上述熱處理室內部之排氣和惰性氣體之供給,在上述熱處理板上載置被處理基板或支撐基板,將該被處理基板或支撐基板上之接著劑之表面施予熱處理至特定溫度,在上述第2工程後,進行上述熱處理室內部之排氣和惰性氣體之供給,將被載置在上述熱處理板上之被處理基板或支撐基板上之接著劑施予熱處理至特定溫度。
  3. 如申請專利範圍第2項所記載之接合方法,其中在上述熱處理工程中,上述熱處理室內部之排氣係從上述熱處理板之上方且上述熱處理室之頂棚面的中央部進行。
  4. 如申請專利範圍第1項所記載之接合方法,其中在上述第1工程中,將上述熱處理室之內部抽真空至真空氛圍,在上述第2工程中,在將上述熱處理室內部維持在真空氛圍之狀態下,在上述熱處理板上載置被處理基板或支撐基板,將該被處理基板或支撐基板上之接著劑施予熱處理至特定溫度,於上述第2工程之後,對上述熱處理室之內部供給惰性氣體,使被處理基板或支撐基板從上述熱處理板上退避。
  5. 一種電腦可讀取之記憶媒體,其特徵為:為了藉由接合系統實行如申請專利範圍第1項所記載之接合方法,儲存有在控制該接合系統之控制部之電腦上 動作的程式。
  6. 一種接合系統,屬於接合被處理基板和支撐基板的接合系統,其特徵為具有:塗佈裝置,其係將接著劑塗佈在被處理基板或支撐基板;熱處理裝置,其具有收容在上述塗佈裝置被塗佈接著劑的被處理基板或支撐基板而施予熱處理的熱處理室,和載置該被處理基板或支撐基板而施予熱處理至特定溫度的熱處理板;及接合裝置,其係推壓在上述熱處理裝置中被施予熱處理至特定溫度之被處理基板和不被塗佈接著劑之支撐基板而予以接合,或推壓在上述熱處理裝置中被施予熱處理至特定溫度之支撐基板和不被塗佈接著劑之被處理基板而予以接合;及控制部,其係控制上述熱處理裝置,使實行在上述熱處理室收容被處理基板或支撐基板而密閉該熱處理室之內部,在被處理基板或支撐基板不與上述熱處理板接觸之狀態下,使上述熱處理室之內部成為無氧氛圍之第1工程,和之後在不使上述熱處理室之內部產生氣流之狀態下,在上述熱處理板上載置被處理基板或支撐基板,至少將被處理基板或支撐基板上之接著劑之表面施予熱處理至特定溫度的第2工程。
  7. 如申請專利範圍第6項所記載之接合系統,其中上述熱處理裝置具備對上述熱處理室之內部進行排氣 的排氣部,和對上述熱處理室之內部供給惰性氣體的惰性氣體供給部,上述控制部係控制上述熱處理裝置,使在上述第1工程中,藉由上述排氣部對上述熱處理室之內部進行排氣,並且藉由上述惰性氣體供給部對上述熱處理室之內部供給惰性氣體,將該熱處理室之內部置換成惰性氣體氛圍,並在上述第2工程中,停止上述熱處理室內部之排氣和惰性氣體之供給,在上述熱處理板上載置被處理基板或支撐基板,將該被處理基板或支撐基板上之接著劑之表面施予熱處理至特定溫度,在上述第2工程後,進行上述熱處理室內部之排氣和惰性氣體之供給,將被載置在上述熱處理板上之被處理基板或支撐基板上之接著劑施予熱處理至特定溫度。
  8. 如申請專利範圍第7項所記載之接合系統,其中上述排氣部係被配置在上述熱處理板之上方並且上述熱處理室之頂棚面之中央部。
  9. 如申請專利範圍第8項所記載之接合系統,其中上述熱處理裝置具備對上述熱處理室之內部抽真空而予以減壓的減壓部,和對上述熱處理室之內部供給惰性氣體的惰性氣體供給部,上述控制部係控制上述熱處理裝置,使得在上述第1工程中,藉由上述減壓部將上述熱處理室之內部抽真空至真空氛圍,在上述第2工程中,將上述熱處理室之內部維 持在真空氛圍之狀態下,在上述熱處理板上載置被處理基板或支撐基板,而將該被處理基板或支撐基板上之接著劑施予熱處理至特定溫度,於上述第2工程後,藉由上述惰性氣體供給部對上述熱處理室之內部供給惰性氣體,使被處理基板或支撐基板從上述熱處理板上退避。
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