接合装置以及接合方法

接合装置以及接合方法
【专利摘要】本发明提供一种能够高精度且高速地进行光学元件向基板上的常温活性化接合的接合装置以及接合方法。接合装置(1、2)具有：临时固定部(10)，所述临时固定部(10)基于从光学元件出射的光的强度，相对于具有金属制的微凸块的基板对光学元件进行定位，并将第一负荷施加于光学元件以将光学元件临时固定在微凸块上；和正式接合部(20)，所述正式接合部(20)将第二负荷施加于光学元件以使光学元件常温活性化接合在微凸块上，该第二负荷比第一负荷要大，基于从通过临时固定部临时固定了的光学元件出射的光的强度而被调整。
【专利说明】接合装置以及接合方法

【技术领域】
[0001]本发明涉及使基板与接合物常温活性化接合的接合装置以及接合方法。

【背景技术】
[0002]已知有通过等离子体照射等对互相接合的接合物的表面进行清洗，并将负荷施加于清洗后的接合物使接合物相互常温接合的接合装置以及接合方法(例如参照专利文献1?3)。又，已知有在相互接合基板、接合基板与电子部件等时，使基板与接合于基板的接合物位置互相位置对准并进行临时接合后，将负荷施加于得到的临时接合体以进行正式接合的接合装置以及接合方法(例如参照专利文献4、5)。
[0003]在制造由多个激光元件等光学元件构成的激光光源等光模块时，例如使用专利文献1?3所揭示的那样的接合装置,通过常温活性化接合(Surface Activat1n Bonding:SAB)将光学元件安装在基板上。常温活性化接合是通过Ar(氩)等离子体处理等去除覆盖物质表面的氧化膜、灰尘(污垢物)等非活性层并使其活性化，使表面能量高的原子相互接触，通过施加高负荷来利用原子之间的黏着力以常温进行接合的方法。常温活性化接合不需要特别的加热，因此难以产生由热膨胀系数之差的残留应力导致的各元件的位置偏差，能够对接合物进行高精度的定位并安装。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开2009-212491号公报
[0007]专利文献2:日本特开2005-268766号公报
[0008]专利文献3:日本特开2001-351892号公报
[0009]专利文献4:日本特开2004-342855号公报
[0010]专利文献5:日本特开平9-155568号公报


【发明内容】

[0011]发明要解决的课题
[0012]一般地，在使光学元件等接合物常温活性化接合于基板上时所需要的负荷为几百N左右的高负荷。因此，需要将冲压机的头部或校准用的支承台做成能耐受该负荷的结构。于是，由于头部和支承台变得大型化且沉重，因此难以使头部和支承台高速移动。因此，为了在基板上对接合物进行校准，需要花费较多时间，难以使接合工序高速化。
[0013]又，在专利文献1?3的接合装置中，在相同的支承台上，对基板与接合物的相对位置进行三维调整，并施加负荷使两者接合。因此，无法在关于一个样品的一系列的校准和接合结束之前移至下一个样品的操作，操作效率低下。
[0014]为了将接合工序高速化并提高操作效率，考虑像专利文献4、5的接合装置那样，将进行基板和接合物的位置对准的临时接合工序与使两者常温活性化接合的正式接合工序分离。然而，例如在将多个光学元件接合在基板上的情况下，需要使各光学元件相互高精度地位置对准(校准)并安装在基板上，从而使从一个光学元件出射的光高效率地入射至其他光学元件。在该情况下，首先将基板装载在接合装置的支承台(台子)上，在作为接合对象的光学元件被保持于冲压机的头部的状态下，通过例如压电驱动使支承台移动并对光学元件之间的相对位置进行三维调整(校准)。然后，通过用冲压机将高负荷施加于作为接合对象的光学元件和基板，将两者接合。在这样的基板与光学元件的接合中，被要求比基板相互的接合更高的精度，需要将光学元件之间的校准和常温活性化接合双方高速化。
[0015]因此，本发明的目的在于，提供一种接合装置以及接合方法，与不具有本结构的情况相比，能够高精度并且高速地进行光学元件向基板上的常温活性化接合。
[0016]用于解决课题的手段
[0017]本发明所涉及的接合装置的特征在于，具有:临时固定部，所述临时固定部相对于具有金属制的微凸块的基板对接合物进行定位，并将第一负荷施加于接合物以将接合物临时固定在微凸块上；和正式接合部，所述正式接合部将比第一负荷要大的第二负荷施加于通过临时固定部被临时固定了的接合物以使接合物常温活性化接合在微凸块上。
[0018]又，接合装置的特征在于，具有:临时固定部，所述临时固定部基于从光学元件出射的光的强度，相对于具有金属制的微凸块的基板对光学元件进行定位，并将第一负荷施加于光学兀件以将光学兀件临时固定在微凸块上；和正式接合部，所述正式接合部将第二负荷施加于光学元件以使光学元件常温活性化接合在微凸块上，该第二负荷比第一负荷要大，基于从通过临时固定部临时固定了的光学元件出射的光的强度而被调整。
[0019]在上述的接合装置中，优选为:临时固定部具有支承光学元件并将第一负荷施加于光学元件的临时固定头；和使基板能够相对于临时固定头移动地对基板进行支承的临时固定支承台，正式接合部具有将第二负荷施加于光学元件的正式接合头；和对临时固定有光学元件的基板进行支承的正式接合支承台。
[0020]在上述的接合装置中，优选为:临时固定部还具有对从光学元件出射的光进行检测的临时固定光检测部；和基于来自临时固定光检测部的检测输出对临时固定支承台的移动进行控制的临时固定控制部，正式接合部还具有对从光学元件出射的光进行检测的正式接合光检测部；和基于来自正式接合光检测部的检测输出对正式接合头进行控制的正式接合控制部。
[0021]上述的接合装置优选为还具有输送部，该输送部将临时固定有光学元件的基板从临时固定支承台输送到正式支承台上。
[0022]在上述的接合装置中，优选为:临时固定部决定设置有微凸块的基板的平面上的光学元件的水平位置，正式接合部调整第二负荷的大小并决定基板的厚度方向的光学元件的垂直位置。
[0023]上述的接合装置优选为还具有加热部，该加热部对通过正式接合部被常温活性化接合了的基板和光学元件进行加热以提高接合强度。
[0024]又，本发明所涉及的接合方法的特征在于，包括:基于从光学元件出射的光的强度，相对于具有金属制的微凸块的基板对光学元件进行定位，并将第一负荷施加于光学元件以将光学元件临时固定在微凸块上的工序；和将第二负荷施加于光学元件以使光学元件常温活性化接合在微凸块上的工序，该第二负荷比第一负荷要大，基于从被临时固定了的光学元件出射的光的强度而被调整。
[0025]发明效果
[0026]根据本发明，与不具有本结构的情况相比，能够高精度并且高速地进行光学元件向基板上的常温活性化接合。

【专利附图】

【附图说明】
[0027]图1是接合装置1的概略结构图。
[0028]图2是光模块100的立体图。
[0029]图3是光模块100的分解立体图、剖面图以及部分放大图。
[0030]图4是临时固定部10的概略结构图。
[0031 ] 图5是正式接合部30的概略结构图。
[0032]图6是示出通过接合装置1进行的硅基板110和PPLN元件130的接合工序的一例的流程图。
[0033]图7是接合装置2的概略结构图。

【具体实施方式】
[0034]下面，参照附图对本发明所涉及的接合装置以及接合方法进行详细地说明。但是，本发明的技术范围不限于该实施形态，需要留意权利要求书中记载的发明和与其均等的发明所涉及的点。
[0035]下面，在形成在接合有接合物的基板上的微凸块的接合平面(参照后述的图3的(C))内取XY轴，在与XY平面垂直的方向(即基板的厚度方向)取z轴。又，将在XY平面内旋转的方向设为Θ方向。
[0036]图1是接合装置1的概略结构图。接合装置1具有临时固定部10、输送部20和正式接合部30。
[0037]临时固定部10将接合物相对于基板定位，将例如几N左右的低负荷作为第一负荷施加于接合物，将接合物临时固定于基板。输送部20从临时固定部10将通过临时固定部10临时固定了接合物的基板输送至正式接合部30。正式接合部30施加例如几百N左右的高负荷作为比第一负荷要大的第二负荷，使被临时固定了的接合物常温活性化接合(正式接合)于基板。
[0038]这样，接合装置1分化成以下两个工序进行常温活性化接合，即在接合有接合物的基板的XY平面方向上对接合物进行定位并临时固定的工序，以及在垂直于该平面的Z方向(基板的厚度方向)上一边对接合物进行定位一边施加高负荷的正式接合工序。由此，接合装置1相比于在一个支承台上进行Χ、γ、Θ以及ζ方向的校准和高负荷的施加的情况，更高速地将光学元件等接合物常温活性化接合在基板上。在此，光学元件是指被安装在基板上的、光入射或出射光的激光元件或波长转换元件等元件。
[0039]图2是光模块100的立体图。图3的(Α)?图3的(C)分别是光模块100的分解立体图、沿着图2中的Α-Α线的剖面图以及硅基板110的上表面的部分放大图。首先，参照图2?图3的(C)对作为使用接合装置1制造的产品的一个例子的光模块100进行说明。
[0040]光模块100具有硅基板110、LD (激光二极管)元件120和PPLN (周期性极化铌酸锂)元件130。
[0041]LD元件120是出射红外光等的芯片型的半导体激光器，被安装在硅基板110上。LD元件120被从外部供给驱动电流时，会出射作为基波的红外光L1。从LD元件120出射的红外光L1入射至PPLN元件130。
[0042]PPLN元件130被邻接于LD元件120而安装在硅基板110上。PPLN元件130在长板形状的中心部具有沿着长度方向形成的光波导管131，将来自LD元件120的红外光L1转换为高次谐波的绿色或蓝色的激光L2。从PPLN元件130的光波导管131出射的激光L2通过未图示的光纤等传达至外部的光学系统。
[0043]下面，将红外光L1和激光L2出射的方向作为Y方向，将在安装有LD元件120和PPLN元件130的硅基板110的上表面内与Y方向垂直的方向作为X方向。
[0044]在光模块100中，为了得到高输出功率的激光，需要将来自LD元件120的红外光L1高效率地入射至PPLN元件130的光波导管131。因此，通过高精度地调整LD元件120和PPLN元件130的位置，对LD元件120的出射光轴和PPLN元件130的入射光轴进行校准。
[0045]如图3的(A)所示，在硅基板110的表面形成有LD元件120和PPLN元件130的接合区域140、150。接合区域150避开光波导管131的部分而形成为两根平行的图案。如图3的⑶所示，在接合区域140、150分别以规定的间隔设置有由例如金(Au)等金属材料构成的、作为几μ m左右的大小的小突起的微凸块(下面仅称为“凸块”)141、151。另外，在图3的(B)中，对凸块141、151夸张地放大显示。如图3的(C)所示，包含各凸块151 (或凸块141)的上表面的平面200是微凸块的接合平面。
[0046]又，如图3的⑶所示，在LD元件120和PPLN元件130的下表面，在与接合区域
140、150相对的部分分别形成有带状的例如Au膜122、132作为金属膜。
[0047]在接合之前通过Ar等离子体对接合区域140、150的凸块141、151与Au膜122、132进行清洗，使其各自的表面活性化。并且在接合时，LD元件120和PPLN元件130分别被装载在硅基板110的接合区域140和接合区域150上，在常温下被施加负荷。于是，凸块
141、151的上表面就与Au膜122、132分别接触，凸块141、151塌陷，由此，凸块141、151的金属原子以及分子就和Au膜122、132的金属原子以及分子相互扩散入对方。由此，LD元件120和PPLN元件130就分别被常温活性化接合在硅基板110的凸块141、151上。
[0048]下面，以将PPLN元件130作为接合物安装在安装有LD元件120的硅基板110上的情况为例进行说明。
[0049]图4是临时固定部10的概略结构图。临时固定部10具有临时固定头11、头部驱动部12、临时固定支承台13、支承台驱动部14、光源驱动部15、光检测部16和控制部17。
[0050]临时固定头11首先与接合于基板的接合物(在图4的例子中为PPLN元件130)的上表面接触，将接合物拿起。然后，临时固定头11在支承了接合物的状态下降低，对接合物施加用于临时固定接合物的负荷(第一负荷)。临时固定头11是施加用于临时固定的比较低的负荷的部件，因此与后述的正式接合部30的正式接合头31相比更轻且小型，能够更高速地移动。
[0051]头部驱动部12例如由电动机构成，按照控制部17的控制驱动临时固定头11。
[0052]临时固定支承台13是支承基板(在图4的例子中为安装有LD元件120的硅基板110)的台子，构成为能够和基板同时在X、Y以及Θ方向移动。S卩，临时固定支承台13能够相对于临时固定头11在X、Y以及Θ方向移动基板。临时固定支承台13只要是能够耐受用于临时固定的比较低的负荷的部件即可，因此与后述的正式接合部30的正式接合支承台33相比更轻且小型，能够更高速地移动。
[0053]支承台驱动部14具有X方向驱动部14A、Y方向驱动部14B和Θ方向驱动部14C。X方向驱动部14A和Y方向驱动部14B例如由压电驱动器构成，按照控制部17的控制分别在X、Y方向上驱动临时固定支承台13。Θ方向驱动部14C例如由电动机构成。Θ方向驱动部14C在临时固定支承台13在X、Υ方向上平行移动之后，按照控制部17的控制使临时固定支承台13进一步在Θ方向旋转，对基板与接合物的相对位置进行微调整。
[0054]另外，支承台驱动部14也可以不使临时固定支承台13在X、Υ以及Θ方向移动，可以由头部驱动部12使临时固定头11在Χ、Υ以及Θ方向移动，对基板与接合物的相对位置进行调整。
[0055]光源驱动部15按照控制部17的控制将驱动电流供给至LD元件120，使LD元件120发光。
[0056]光检测部16对来自PPLN元件130的出射光进行检测，输出与出射光的强度相对应的电压。光检测部16是对从接合物发射的光进行检测的临时固定光检测部的一例。
[0057]控制部17由包含CPU、存储器等的PC等构成。控制部17是基于来自临时固定光检测部的检测输出对临时固定支承台的移动进行控制的临时固定控制部的一例。控制部17按照从光检测部16输出的电压，对头部驱动部12或支承台驱动部14、光源驱动部15的动作进行控制。具体来说，控制部17 —边使硅基板110和PPLN元件130的相对位置在X、Y以及Θ方向变化，一边使LD元件120发射光，基于通过PPLN元件130出射的光的强度确定与硅基板110的平面方向相关的PPLN元件130的水平位置(主动校准)。
[0058]此时，控制部17—边通过支承台驱动部使临时固定支承台13在X方向移动，一边控制光源驱动部15使红外光L1从LD元件120出射。于是，与该红外光相应地，激光从PPLN元件130出射。控制部17 —边监测与该激光强度相对应的光检测部16的输出电压，一边决定硅基板110的相对于PPLN元件130的X方向的位置。进一步，控制部17对于Y方向和Θ方向也和上述一样，决定娃基板110相对于PPLN兀件130的位置。
[0059]另外，也可以将来自光检测部16的输出结果作为电信号直接反馈于支承台驱动部14，使X方向驱动部14A和Y方向驱动部14B的压电驱动器或Θ方向驱动部14C的电动机与光检测部16的峰的检测联动，使X、Y以及Θ方向的校准操作自动化。
[0060]又，也可以在硅基板110的上表面或PPLN元件130的下表面设置未图示的校准标记。通过配合这些校准标记，预先决定X、Υ以及Θ方向上的硅基板110与PPLN元件130的粗略的相对位置，这之后，通过上述的主动校准进行两者的详细的定位。
[0061]输送部20如图1所示，例如具有臂21、棒22和主体23。臂21被构成为通过例如能够在X方向上伸缩的棒22被安装于主体23，并能以棒22为中心轴在r方向上旋转。又，主体23被构成为能够在Z方向上垂直运动，且能够在Θ方向上旋转。通过临时固定部10被临时固定的基板和接合物(下面仅称为“工件”)被臂21把持，通过主体23的旋转被从临时固定部10输送至正式接合部30，在正式接合部30被从臂21释放。
[0062]或者，也可以将输送部20构成为对临时固定部10和正式接合部30之间进行连接的输送轨道。在该情况下，被临时固定的工件通过临时固定部10被装载于输送轨道，并通过输送轨道被输送至正式接合部30。
[0063]图5是正式接合部30的概略结构图。正式接合部30具有正式接合头31、头部驱动部32、正式接合支承台33、光源驱动部35、光检测部36和控制部37。
[0064]正式接合头31将用于将临时固定了的接合物常温活性化接合于基板的负荷(第二负荷)施加于接合物(在图5的例子中为PPLN元件130)。正式接合头31是施加用于正式接合的比较高的负荷的部件，因此与临时固定头11相比更重且大型。
[0065]头部驱动部32例如由电动机构成。头部驱动部32驱动正式接合头31，使正式接合头31施加与控制部37的控制量相对应的负荷。
[0066]正式接合支承台33是支承临时固定有接合物的基板的台子。在X、Y以及Θ方向上的接合物和基板的校准已结束，因此正式接合支承台33也可以与临时固定支承台13不同，被构成为能够移动的结构。又，正式接合支承台33能够耐受用于正式接合的比较高的负荷，因此与临时固定支承台13相比更重且大型。
[0067]光源驱动部35按照控制部37的控制将驱动电流供给至LD元件120，使LD元件120发光。
[0068]光检测部36对来自PPLN元件130的出射光进行检测，输出与出射光的强度相对应的电压。光检测部36是对从接合物发射的光进行检测的正式接合光检测部的一例。
[0069]控制部37由包含CPU、存储器等的PC等构成。控制部37是基于来自正式接合光检测部的检测输出对正式接合头进行控制的正式接合控制部的一例。控制部37按照从光检测部36输出的电压，对头部驱动部32、光源驱动部35的动作进行控制。具体来说，控制部37 —边调整施加于被临时固定的PPLN元件130的负荷，一边使光从LD元件120出射，基于通过PPLN元件130出射的光的强度决定PPLN元件130在硅基板110的厚度方向的垂直位置(主动校准)。
[0070]此时，控制部37控制光源驱动部35使红外光L1从LD元件120出射。于是，与该红外光相应地，激光从PPLN元件130出射。控制部37 —边监测与该激光的强度相对应的光检测部36的输出电压，一边控制头部驱动部32调整正式接合头31施加的负荷。例如，控制部37调整正式接合头31施加的负荷，使得PPLN元件130被定位在光检测部36的输出电压变得最大的Z方向的位置。由此，PPLN元件130就被常温活性化接合于硅基板110，且PPLN元件130和硅基板110的Z方向的相对位置被决定。
[0071]另外，也可以将来自光检测部36的输出结果作为电信号直接反馈于头部驱动部32，使头部驱动部32的电动机联动于光检测部16的峰的检测，使Z方向的校准操作自动化。
[0072]图6是示出通过接合装置1进行的硅基板110和PPLN元件130的接合工序的一例的流程图。
[0073]首先，准备上表面形成有金属制的微凸块的基板(在上述的例子中为硅基板110)，以及下表面形成有金属膜的接合物(在上述的例子中为PPLN元件130)。然后，在接合之前通过例如Ar等离子体对硅基板110的微凸块和PPLN元件130的金属膜进行清洗，使其各自的表面活性化(S10:等离子体清洗处理)。由此，PPLN元件130即使仅被放置在硅基板110上也会被临时固定了。
[0074]紧跟着，通过临时固定部10进行临时固定工序。图6中用虚线表示的S21?S26是临时固定工序。在临时固定工序中，首先，将硅基板110和PPLN元件130分别设置于临时固定支承台13和临时固定头11 (S21)。然后，通过配合预先设置于硅基板110和PPLN元件130的校准标记的位置，对X、Y以及Θ方向上的硅基板110和PPLN元件130的粗略的相对位置进行调整(粗调整)(S22)。
[0075]接下来，通过头部驱动部使拿起PPLN元件130的临时固定头11在Z方向移动，使PPLN元件130下降到刚好与硅基板110接触的高度(S23)。然后，通过光源驱动部15驱动已经安装在硅基板110上的LD元件120，使红外光出射(S24)。
[0076]在该状态下，通过主动校准，依次进行X、Y以及Θ方向上的PPLN元件130的校准(S25)。此时，控制部17首先一边通过支承台驱动部使临时固定支承台13在X方向移动，一边监测与来自PPLN元件130的激光的强度相对应的光检测部16的输出电压。然后，将输出电压变为峰值时的PPLN元件130的位置决定为X方向上的硅基板110和PPLN元件130的相对位置。Υ方向和Θ方向的校准也和X方向的校准一样进行。
[0077]X、Υ以及Θ方向的校准结束后，通过头部驱动部12驱动临时固定头11，对PPLN元件130施加几Ν的负荷，将PPLN元件130临时固定于硅基板110 (S26)。
[0078]临时固定工序结束后，通过输送部20将临时固定有PPLN元件130的硅基板110从临时固定支承台13输送至正式接合支承台33(S30)。
[0079]紧跟着，通过正式接合部30进行正式接合工序。图6中用虚线表示的S41?S43是正式接合工序。通过上述的临时固定工序，X、Y以及Θ方向上的PPLN元件130的位置已被决定。因此，在正式接合工序中，控制施加于PPLN元件130的负荷以调整微凸块的塌陷量，决定PPLN元件130的Z方向的位置。
[0080]在正式接合工序中，首先，将通过输送部20输送来的工件放置于正式接合支承台33(S41)。然后，通过光源驱动部35驱动硅基板110的LD元件120，使红外光出射(S42)。
[0081]在该状态下，通过主动校准进行Z方向的PPLN元件130的校准，且使PPLN元件130常温活性化接合(正式接合)于硅基板110(S43)。此时，控制部37 —边调整施加于被临时固定的PPLN元件130的负荷，一边监测与来自PPLN元件130的激光的强度相对应的光检测部36的输出电压。然后，将输出电压变为峰值时的PPLN元件130的位置决定为Z方向上的硅基板110和PPLN元件130的相对位置。
[0082]PPLN元件130的正式接合结束后，通过头部驱动部32使正式接合头31上升。到此，利用接合装置1的硅基板110和PPLN元件130的接合工序结束。
[0083]一般地，需要校准的光学元件的接合工序主要包含利用校准标记的粗调整(图6的S22)，X、Y以及Θ方向的校准(S25)，以及元件的接合(S26和S43)。这些中的任一项都伴随着头部或支承台的移动。特别是，对于利用校准标记的粗调整和Χ、Υ以及Θ方向的校准，头部或支承台的移动时间占据了所需时间的大部分。在不使用接合装置1、在一个支承台上进行Χ、Υ、Θ以及Ζ方向的校准和高负荷的施加的现有的接合装置的情况下，例如在利用校准标记的粗调整中花费5?10秒左右的时间，在Χ、Υ以及Θ方向的校准中花费15?30秒左右的时间，在元件的接合中花费30?90秒左右的时间。
[0084]然而，在像接合装置1那样，在正式接合之前以几Ν左右的负荷进行临时固定的情况下，在临时固定工序中，不进行Ζ方向的校准，仅以低负荷轻轻按压临时固定头11。因此，不对临时固定支承台13施加大的负荷，不需要将临时固定支承台13做成能耐受高负荷的规格。因此，采用接合装置1的话，能够将临时固定部10小型化并减轻重量。由此，和现有的接合装置相比，采用接合装置1的临时固定部10的话，能够使临时固定头11和临时固定支承台13更高速地移动。因此，采用接合装置1的临时固定部10的话，对于利用校准标记的粗调整和Χ、γ以及Θ方向的校准，就能够缩短所需时间。
[0085]又，在进行临时固定时，不需要使基板和接合物完全接合。由于在常温活性化接合中不使用粘着剂，因此不需要粘合固化时间，于是S26中的元件的接合就在10ms以下完成。因此，采用接合装置1的临时固定部10的话，对于元件的接合，也能够缩短所需时间。由于以上所述的情况，临时固定工序的安装时间能够在例如1秒以下。
[0086]又，在正式接合工序中，只要进行Z方向的校准和正式接合即可。正式接合头31比临时固定头11要重，移动需要花费时间，但是由于Χ、γ以及Θ方向的校准已经结束，因此和现有的接合装置相比，使沉重的正式接合头31移动的时间变短了。因此，采用接合装置1的话，临时固定工序和正式接合工序合起来的整体所需时间也能够相对于现有的接合装置缩短化，能够将常温活性化接合高速化。
[0087]又，在正式接合部30中，不需要用于X、Υ以及Θ方向的校准的机构，因此容易将正式接合支承台33做成能耐受Ζ方向的高负荷的结构。由于不需要将具有水平方向的校准机构的支承台(临时固定支承台13)做成高负荷规格，因此接合装置1的装置价格也比现有的接合装置更低廉。
[0088]由于正式接合工程的所需时间比临时固定工序要长，因此在接合装置1中，在正式接合部30之前大多数工件是待机的状态。因此，也可以将正式接合部30增设为多台，将正式接合工序并列化。由此，能够进步缩短整体的所需时间。
[0089]另外，在上述的接合装置1中，虽然将临时固定部10和正式接合部30设置在一个装置内，但是也可以将临时固定部10和正式接合部30分别作为个别的装置而构成。本说明书中所说的接合装置也包含由与临时固定部10对应的装置和与正式接合部30对应的装置构成的接合系统的形态。
[0090]在将临时固定装置和正式接合部30分别做成个别的装置的情况下，可以采用以下结构:将卸载机设置于临时固定装置，通过卸载机将被临时固定的工件收纳于料斗。在该情况下，例如，通过将收纳了多个被临时固定的工件的料斗设置于正式接合装置，以代替上述的输送部20的设置，由此进行从临时固定装置向正式接合装置的工件的输送。
[0091]又，在上述中，对一边使LD元件120发光一边进行调整PPLN元件130的位置的主动校准的例子进行了说明，但是即使在使用了校准标记的被动校准的情况下，也能够通过接合装置1使常温活性化接合高速化。
[0092]图7是接合装置2的概略结构图。接合装置2与接合装置1 一样具有临时固定部10、输送部20以及正式接合部30，除此之外，还具有加热部40。已知对接合体进行加热的话，常温活性化接合的接合强度就会提高。因此，接合装置也可以进一步具有对被常温活性化接合了的基板和接合物的正式接合体进行加热的加热部。
[0093]加热部40具有加热台41和加热器42，所述加热台41上设置有通过正式接合部30被常温活性化接合了的正式接合体，所述加热器42对被设置了的正式接合体进行加热。在需要的全部的光学元件通过正式接合部30被常温活性化接合在基板上之后，该正式接合体通过输送部20被输送至加热部40。然后，加热部40以例如100?150°C左右的温度对该正式接合体加热1?2小时左右。以图6的流程图而言，接合装置2实施与上述一样的工序直至S43，之后，通过输送部20将在S43中得到的正式接合体输送至加热部40的加热台41上，通过加热器42对该正式接合体进行加热。
[0094]也可以像这样地，在接合装置中，在常温活性化接合之后加热正式接合体。或者，加热部也可以不必定是接合装置的构成要素，可以将正式接合体输送至与接合装置分开的其他加热装置进行加热。
[0095]符号说明
[0096]1、2接合装置
[0097]10临时固定部
[0098]11临时固定头
[0099]13临时固定支承台
[0100]16光检测部
[0101]17控制部
[0102]20输送部
[0103]30正式接合部
[0104]31正式接合头
[0105]33正式接合支承台
[0106]36光检测部
[0107]37控制部
[0108]40加热部。
【权利要求】
1.一种接合装置，其特征在于，具有: 临时固定部，所述临时固定部基于从光学元件出射的光的强度，相对于具有金属制的微凸块的基板对所述光学元件进行定位，并将第一负荷施加于所述光学元件以将所述光学元件临时固定在微凸块上；和 正式接合部，所述正式接合部将第二负荷施加于所述光学元件以使所述光学元件常温活性化接合在微凸块上，所述第二负荷比所述第一负荷要大，基于从通过所述临时固定部临时固定了的光学元件出射的光的强度而被调整。
2.如权利要求1所记载的接合装置，其特征在于， 所述临时固定部具有支承所述光学元件并将所述第一负荷施加于所述光学元件的临时固定头；和使基板能够相对于所述临时固定头移动地对基板进行支承的临时固定支承台， 所述正式接合部具有将所述第二负荷施加于所述光学元件的正式接合头；和对临时固定有所述光学元件的基板进行支承的正式接合支承台。
3.如权利要求2所记载的接合装置，其特征在于， 所述临时固定部还具有对从所述光学元件出射的光进行检测的临时固定光检测部；和基于来自所述临时固定光检测部的检测输出对所述临时固定支承台的移动进行控制的临时固定控制部， 所述正式接合部还具有对从所述光学元件出射的光进行检测的正式接合光检测部；和基于来自所述正式接合光检测部的检测输出对所述正式接合头进行控制的正式接合控制部。
4.如权利要求2或3所记载的接合装置，其特征在于，还具有: 输送部，所述输送部将临时固定有所述光学元件的基板从所述临时固定支承台输送到所述正式接合支承台上。
5.如权利要求1?3中的任一项所记载的接合装置，其特征在于， 所述临时固定部决定设置有微凸块的基板的平面上的所述光学元件的水平位置， 所述正式接合部调整所述第二负荷的大小并决定基板的厚度方向的所述光学元件的垂直位置。
6.如权利要求1?3中的任一项所记载的接合装置，其特征在于，还具有: 加热部，所述加热部对通过所述正式接合部被常温活性化接合了的基板和光学元件进行加热以提高接合强度。
7.一种接合方法，其特征在于，包括: 基于从光学元件出射的光的强度，相对于具有金属制的微凸块的基板对所述光学元件进行定位，并将第一负荷施加于所述光学元件以将所述光学元件临时固定在微凸块上的工序；和 将第二负荷施加于所述光学元件以使所述光学元件常温活性化接合在微凸块上的工序，所述第二负荷比所述第一负荷要大，基于从被临时固定了的光学元件出射的光的强度而被调整。
【文档编号】H01L21/603GK104299923SQ201410341895
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年7月17日 优先权日:2013年7月18日
【发明者】井出昌史, 依田薰 申请人:西铁城控股株式会社