接合装置、接合系统以及接合方法_2

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0043]图16是表示其他实施方式中的下吸盘的概略结构的纵剖视图。
[0044]图17是其他实施方式中的下吸盘的平面图。
[0045]图18是其他实施方式中的下吸盘的平面图。
[0046]图19是表示其他实施方式中的下吸盘的概略结构的纵剖视图。
[0047]图20是表示其他实施方式中的下吸盘的概略结构的纵剖视图。
【具体实施方式】
[0048]以下,说明本发明的实施方式。图1是表示本实施方式的接合系统1的概略结构的平面图。图2是表示接合系统1的内部概略结构的侧视图。
[0049]在接合系统1中,如图3所示那样例如将两张作为基板的晶圆%、WJ妾合。下面,将配置于上侧的晶圆称为作为第1基板的“上晶圆W,”,将配置于下侧的晶圆称为作为第2基板的“下晶圆WJ。并且,将上晶圆W,的要被接合的接合面称为“表面”,将与该表面Wm相反的那一侧的面称为“背面WU2”。同样,将下晶圆t的要被接合的接合面称为“表面Wu”,将与该表面^目反的那一侧的面称为“背面W:’。并且,在接合系统1中,将上晶圆%与下晶圆WJ妾合,从而形成作为重合基板的重合晶圆W To
[0050]如图1所示,接合系统1例如具有将输入输出站2与处理站3连接成一体而成的结构,该输入输出站2供在其与外部之间输入输出盒C。、CL, CT,该盒C。、CL, CT分别能够容纳多张晶圆Wu、多张晶圆Wp多张重合晶圆WT,该处理站3包括用于对晶圆\、Wp重合晶圆WT实施规定的处理的各种处理装置。
[0051]在输入输出站2中设有盒载置台10。在盒载置台10上设有多个、例如4个盒载置板11。盒载置板11以在水平方向的X方向(图1中的上下方向)上排列成一列的方式配置。在相对于接合系统1的外部输入输出盒Cu、CL, CT时,能够将盒c u、CL, CT载置在这些盒载置板11上。如此,输入输出站2构成为能够保有多张上晶圆W,、多张下晶圆Wp多张重合晶圆WT。另外,盒载置板11的个数不限定于本实施方式,而是能够任意地决定。另外,也可以将其中的一个盒用于回收异常晶圆。即,为这样的盒:能够将由于各种原因在上晶圆^与下晶圆wjt合中产生异常的晶圆与其他的正常的重合晶圆胃#目分离。在本实施方式中,将多个盒CT之中的1个盒CT用于回收异常晶圆,将其他的盒CT用于容纳正常的重合晶圆WT。
[0052]在输入输出站2中,与盒载置台10相邻地设有晶圆输送部20。在晶圆输送部20中设有能够在沿X方向延伸的输送路径21上移动的晶圆输送装置22。晶圆输送装置22也能够在铅垂方向和绕铅垂轴线的方向(Θ方向)上移动,能够在各盒载置板11上的盒C。、(;、(^与后述的处理站3的第3处理区G3的传送装置50、51之间输送晶圆W pWp重合晶圆WTO
[0053]在处理站3中设有具有各种装置的多个、例如3个处理区G1、G2、G3。例如,在处理站3的正面侧(图1的X方向的负方向侧)设有第1处理区G1,在处理站3的背面侧(图1的X方向的正方向侧)设有第2处理区G2。并且,在处理站3的靠输入输出站2的那一侧(图1的Y方向的负方向侧)设有第3处理区G3。
[0054]例如,在第1处理区G1中配置有用于对晶圆W。的表面、晶圆W亦表面Wu进行改性的表面改性装置30。在表面改性装置30中,在例如减压气氛下,对作为处理气体的氧气或氮气进行激励而使其等离子体化、离子化。向表面W.Wu照射该氧离子或氮离子而对表面Wu进行等离子体处理,从而对表面W m、Wu进行改性。
[0055]例如,在第2处理区G2中从输入输出站2侧起沿水平方向的Y方向按照表面亲水化装置40、接合装置41的顺序排列而配置有亲水化装置40、接合装置41,该亲水化装置40利用例如纯水来使晶圆W。的表面W m、晶圆的表面W u亲水化并对该表面W m、Wu进行清洗,该接合装置41用于将晶圆%、Wl接合。
[0056]在表面亲水化装置40中,一边使由例如旋转吸盘保持的晶圆旋转,一边向该晶圆WpWj:供给纯水。于是,供给过来的纯水在晶圆W的表面W w、Wul扩散而使表面评吣胃“亲水化。此外,在后面叙述接合装置41的结构。
[0057]例如,如图2所示,在第3处理区G3中从下方分两层依次设有晶圆%、Wp重合晶圆^的传送装置50、51。
[0058]如图1所示,在由第1处理区G1?第3处理区G3围成的区域中形成有晶圆输送区域60。在晶圆输送区域60中例如配置有晶圆输送装置61。
[0059]晶圆输送装置61例如具有能够在铅垂方向上、水平方向(Y方向、X方向)上和在绕铅垂轴线的方向上移动的输送臂。晶圆输送装置61在晶圆输送区域60内移动,能够将晶圆WpWp重合晶圆Wjli送到周围的第1处理区G1、第2处理区G2和第3处理区G3内的规定的装置中。
[0060]如图1所示,在以上的接合系统1中设有控制装置70。控制装置70例如是计算机,其具有程序存储部(未图示)。在程序存储部中存储有程序,该程序用于对接合系统1中的晶圆W,、Wp重合晶圆WT的处理进行控制。并且,在程序存储部中还存储有用于对所述各种处理装置、输送装置等的驱动系统的动作进行控制以实现在接合系统1中的后述的晶圆接合处理的程序。另外,所述程序存储于例如计算机可读取的硬盘(HD)、软盘(FD)、光盘(CD)、光磁盘(M0)、存储卡等计算机可读取的存储介质Η中,并且所述程序也可以从该存储介质Η安装到控制装置70中。
[0061]接着,说明所述接合装置41的结构。如图4所示,接合装置41具有能够使内部密闭的处理容器100。在处理容器100的靠晶圆输送区域60侧的侧面形成有晶圆W,、Wl、重合晶圆WT的输入输出口 101,在该输入输出口 101上设有开闭器102。
[0062]处理容器100的内部被内壁103划分成输送区域T1与处理区域T2。所述输入输出口 101形成于处理容器100的侧面的处于输送区域T1的部分。并且,在内壁103上也形成有晶圆Wu、Wl、重合晶圆WT的输出输出口 104。
[0063]在输送区域T1的X方向的正方向侧设有用于暂时对晶圆%、Wp重合晶圆WT进行载置的传送装置110。传送装置110例如形成为两层并能够同时载置晶圆\、Wp重合晶圆WT*的任意两张晶圆。
[0064]在输送区域T1中设有晶圆输送机构111。如图4和图5所示,晶圆输送机构111例如具有能够在铅垂方向上、水平方向(Y方向、X方向)上和在绕铅垂轴线的方向上移动的输送臂。于是,晶圆输送机构111能够在输送区域T1内或在输送区域T1与处理区域T2之间输送晶圆WpWp重合晶圆WT。
[0065]在输送区域T1的X方向的负方向侧设有用于对晶圆W。A的水平方向上的朝向进行调节的位置调节机构120。位置调节机构120包括:基座121,其具有保持部(未图示),该保持部用于保持晶圆WpWjH吏晶圆^旋转;检测部122,其用于检测晶圆WuU勺槽口部的位置。并且,在位置调节机构120中,通过一边使由基座121保持的晶圆%、VLm专一边利用检测部122来检测晶圆^的槽口部的位置,从而调节该槽口部的位置而调节晶圆\、WJ勺水平方向上的朝向。此外,在基座121上保持晶圆W。、WJ勺方式并未特别限定,能够使用例如销吸盘(Pin Chuck)方式、旋转吸盘方式等各种方式。
[0066]另外,在输送区域T1中设有翻转机构130,该翻转机构130用于使上晶圆W。的表面和背面翻转。翻转机构130具有用于保持上晶圆胃,的保持臂131。保持臂131沿水平方向(Y方向)延伸。另外,在保持臂131上的例如4个部位设有用于保持上晶圆W,的保持构件132。
[0067]保持臂131被具有例如马达等的驱动部133支承。保持臂131利用该驱动部133能够绕水平轴线转动。另外,保持臂131能够以驱动部133为中心转动并能够在水平方向(Y方向)上移动。在驱动部133的下方设有另一驱动部(未图示),该另一驱动部具有例如马达等。驱动部133能够利用该另一驱动部沿在铅垂方向上延伸的支承柱134在铅垂方向上移动。如此,由保持构件132保持的上晶圆评,能够利用驱动部133绕水平轴线转动并在铅垂方向及水平方向上移动。另外,由保持构件132保持的上晶圆W。能够以驱动部133为中心转动并在位置调节机构120与后述的上吸盘140之间移动。
[0068]在处理区域T2中设有作为第1保持部的上吸盘140和作为第2保持部的下吸盘141,该上吸盘140利用下表面来吸附保持上晶圆W。,该下吸盘141利用上表面来载置并吸附保持下晶圆Wl。下吸盘141设置在上吸盘140的下方并构成为能够与上吸盘140相对配置。即,由上吸盘140保持的上晶圆WjP由下吸盘141保持的下晶圆W l能够相对地配置。
[0069]上吸盘140支承于被设置在该上吸盘140的上方的上吸盘支承部150。上吸盘支承部150设置于处理容器100的顶面。S卩,上吸盘140经由上吸盘支承部150固定地设置于处理容器100。
[0070]在上吸盘支承部150上设有上部拍摄部151,该上部拍摄部151用于对由下吸盘141保持的下晶圆t的表面Wu进行拍摄。S卩,上部拍摄部151以与上吸盘140相邻的方式设置。作为上部拍摄部151,能够使用例如(XD照相机。
[0071]下吸盘141支承于被设置在该下吸盘141的下方的第1下吸盘移动部160。第1下吸盘移动部160如后述那样构成为使下吸盘141沿水平方向(Y方向)移动。另外,第1下吸盘移动部160构成为能够使下吸盘141沿铅垂方向移动且能够绕铅垂轴线旋转。
[0072]在第1下吸盘移动部160上设有下部拍摄部161,该下部拍摄部161用于对由上吸盘140保持的上晶圆W,的表面Wm进行拍摄。S卩,下部拍摄部161以与下吸盘141相邻的方式设置。作为下部拍摄部161,能够使用例如CCD照相机。
[0073]第1下吸盘移动部160安装于在水平方向(Y方向)上延伸的一对导轨162、162,该一对导轨162、162设于该第1下吸盘移动部160的下表面侧。于是,第1下吸盘移动部160构成为能够沿着导轨162移动。
[0074]—对导轨162、162配置于第2下吸盘移动部163。第2下吸盘移动部163安装于在水平方向(X方向)上延伸的一对导轨164、164,该一对导轨164、164设于该第2下吸盘移动部163的下表面侧。于是,第2下吸盘移动部163构成为能够沿着导轨164移动、即构成为使下吸盘141沿水平方向(X方向)移动。此外,一对导轨164、164配置于被设置在处理容器100的底面的载置台165上。
[0075]接下来,说明接合装置41的上吸盘140和下吸盘141的详细结构。
[0076]如图6和图7所示,上吸盘140采用销吸盘方式。上吸盘140具有主体部170,该主体部170具有在俯视时至少大于上晶圆^的直径的直径。在主
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