接合装置和接合系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种抑制接合后的基板的应变的接合装置和接合系统。本实施方式所涉及的接合装置具备第一保持部、第二保持部以及撞击器。第一保持部从上方吸附保持第一基板。第二保持部配置在第一保持部的下方，从下方吸附保持第二基板。撞击器从上方按压第一基板的中心部，来使第一基板的中心部与第二基板接触。另外，第一保持部吸附保持第一基板的外周部的一部分区域，且吸附保持同从第一基板的中心部朝向外周部的方向中的、第一基板与第二基板之间的接合区域的扩大最快的方向相交的区域。

Joint device and joint system

The present invention provides a bonding device and a bonding system that inhibits the strain of the base plate after the joint. The engagement device involved in the implementation is provided with a first holding unit, a second holding unit, and an impactor. The first holding unit is adsorbed from the top to maintain the first substrate. The second holding unit is disposed below the first holding section, and the second substrate is retained from the bottom. The impactor presses the central part of the first substrate from above to contact the central part of the first substrate with the second substrate. In addition, first, a part of the peripheral part of the first substrate is maintained by the adsorption portion, and the adsorption maintains a region that intersects with the fastest expansion direction of the bonding area between the first substrate and the second substrate from the central part of the first substrate toward the periphery.

【技术实现步骤摘要】
接合装置和接合系统
本公开的实施方式涉及一种接合装置和接合系统。
技术介绍
以往，作为将半导体晶圆等基板彼此接合的接合装置，公知一种通过分子间作用力将基板彼此接合的接合装置。在该种接合装置中，保持上侧基板的外缘的整周，利用撞击器压下所保持的该上侧基板的中心部来使上侧基板的中心部与下侧基板的中心部接触。由此，首先上侧基板和下侧基板的中心部彼此通过分子间作用力相接合而形成接合区域。之后，产生接合区域朝向基板的外周部逐渐扩大的所谓接合波(bondingwave)。由此，上侧基板与下侧基板以整面相接合(参照专利文献1)。为了抑制接合后的基板的应变，理想的是接合波从基板的中心部朝向外周部均等地即同心圆状地逐渐扩大。专利文献1：日本特开2015-095579号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，实际上接合波不呈同心圆状地扩大而是非均匀地扩大。认为这是由于以下原因造成的：基板的物性例如杨氏模量、泊松比等具有各向异性，由于该各向异性的影响，接合波在特定的结晶方向的速度比在其它结晶方向的速度快或慢。或者，还认为这是由于以下原因造成的：接合波虽呈同心圆状地扩大，但是基板的杨氏模量、泊松比等具有各向异性，应力作用于基板时的基板的应变量根据方向而不同。实施方式的一个方式的目的是提供一种能够抑制接合后的基板的应变的接合装置和接合系统。用于解决问题的方案实施方式的一个方式所涉及的接合装置具备第一保持部、第二保持部以及撞击器。第一保持部从上方吸附保持第一基板。第二保持部配置在第一保持部的下方，从下方吸附保持第二基板。撞击器从上方按压第一基板的中心部，来使该第一基板的中心部与第二基板接触。另外，第一保持部吸附保持第一基板的外周部的一部分区域，且吸附保持同从第一基板的中心部朝向外周部的方向中的、第一基板与第二基板之间的接合区域的扩大最快的方向相交的区域。专利技术的效果根据实施方式的一个方式，能够抑制接合后的基板的应变。附图说明图1是表示实施方式所涉及的接合系统的结构的示意俯视图。图2是表示实施方式所涉及的接合系统的结构的示意侧视图。图3是第一基板和第二基板的示意侧视图。图4是表示接合装置的结构的示意俯视图。图5是表示接合装置的结构的示意侧视图。图6是表示上吸盘和下吸盘的结构的示意侧截面图。图7是表示以往的接合区域的扩大的状况的图。图8是表示以往的接合区域的扩大的状况的图。图9是上吸盘的示意仰视图。图10是下吸盘的示意立体图。图11是下吸盘的示意俯视图。图12是表示凸部的结构的示意立体截面图。图13是表示接合系统所执行的处理的一部分的流程图。图14是表示在本实施方式所涉及的接合处理中所使用的上吸盘的吸引部的图。图15是表示在本实施方式所涉及的接合处理中所使用的下吸盘的吸附区域的图。图16是接合处理的动作说明图。图17是接合处理的动作说明图。图18是接合处理的动作说明图。图19是接合处理的动作说明图。图20是接合处理的动作说明图。图21是变形例所涉及的上吸盘的示意仰视图。图22是变形例所涉及的下吸盘的示意截面图。附图标记说明A：接合区域；T：重合晶圆；W1：上晶圆；W2：下晶圆；41：接合装置；140：上吸盘；141：下吸盘；150：上吸盘保持部；170：主体部；171：第一吸引部；172：第二吸引部；173：第三吸引部；174：第四吸引部；175：第五吸引部；180：支承构件；190：撞击器；200：垫部；210：内侧吸附区域；220：外侧吸附区域；230：第一分割区域；231：第一外侧分割区域；232：第一内侧分割区域；240：第二分割区域；241：第二外侧分割区域；242：第二内侧分割区域；250：基底部；260：凸部。具体实施方式下面，参照附图来详细地说明本申请所公开的接合装置和接合系统的实施方式。此外，本专利技术并不限定于以下所示的实施方式。<1.接合系统的结构>首先，参照图1～图3来说明实施方式所涉及的接合系统的结构。图1是表示实施方式所涉及的接合系统的结构的示意俯视图。图2是表示实施方式所涉及的接合系统的结构的示意侧视图。图3是第一基板和第二基板的示意侧视图。此外，在以下所参照的各附图中，为了容易理解说明，对相互正交的X轴方向、Y轴方向和Z轴方向进行规定，有时示出将Z轴正方向设为铅垂朝上方向的正交坐标系。另外，在包括图1、2等在内的各附图中，有时只示出说明所需的结构要素而省略关于一般的结构要素的记载。图1所示的本实施方式所涉及的接合系统1通过将第一基板W1与第二基板W2相接合来形成重合基板T(参照图3)。第一基板W1例如为在硅晶圆、化合物半导体晶圆等半导体基板上形成有多个电子电路的基板。另外，第二基板W2例如为没有形成有电子电路的裸晶圆。第一基板W1和第二基板W2具有大致相同的直径。此外，也可以在第二基板W2上形成有电子电路。以下，有时将第一基板W1记载为“上晶圆W1”，将第二基板W2记载为“下晶圆W2”，将重合基板T记载为“重合晶圆T”。另外，在下面，如图3所示，将上晶圆W1的板面中的与下晶圆W2接合的一侧的板面记载为“接合面W1j”，将与接合面W1j相反的一侧的板面记载为“非接合面W1n”。另外，将下晶圆W2的板面中的与上晶圆W1接合的一侧的板面记载为“接合面W2j”，将与接合面W2j相反的一侧的板面记载为“非接合面W2n”。如图1所示，接合系统1具备搬入搬出站2和处理站3。搬入搬出站2和处理站3配置为沿着X轴正方向按搬入搬出站2、处理站3的顺序排列。另外，搬入搬出站2和处理站3连接为一体。搬入搬出站2具备载置台10和输送区域20。载置台10具备多个载置板11。在各载置板11上分别载置用于将多张(例如25张)基板以水平状态收纳的盒C1、C2、C3。例如，盒C1为收纳上晶圆W1的盒，盒C2为收纳下晶圆W2的盒，盒C3为收纳重合晶圆T的盒。输送区域20在载置台10的X轴正方向侧与载置台10相邻地配置。在该输送区域20中设置有沿Y轴方向延伸的输送路21、以及能够沿着该输送路21移动的输送装置22。输送装置22不仅能够在Y轴方向上移动还能够在X轴方向上移动，并且能够绕Z轴旋转，该输送装置22在载置于载置板11的盒C1～C3与后述的处理站3的第三处理块G3之间进行上晶圆W1、下晶圆W2以及重合晶圆T的输送。此外，载置于载置板11的盒C1～C3的个数不限定于图示的个数。另外，在载置板11上除了载置盒C1、C2、C3以外，还可以载置用于回收发生了故障的基板的盒等。在处理站3设置有具备各种装置的多个处理块，例如设置有三个处理块G1、G2、G3。例如，在处理站3的正面侧(图1的Y轴负方向侧)设置有第一处理块G1，在处理站3的背面侧(图1的Y轴正方向侧)设置有第二处理块G2。另外，在处理站3的靠搬入搬出站2侧(图1的X轴负方向侧)设置有第三处理块G3。在第一处理块G1中配置有对上晶圆W1和下晶圆W2的接合面W1j、W2j进行改性的表面改性装置30。表面改性装置30切断上晶圆W1和下晶圆W2的接合面W1j、W2j中的SiO2的键合而成为单键的SiO，由此对该接合面W1j、W2j进行改性使其之后容易亲水化。此外，在表面改性装置30中，例如在减压环境下对作为处理气体的氧气或氮气进行激励使其等离子体化而离子化。然本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种接合装置，其特征在于，具备：第一保持部，其从上方吸附保持第一基板；第二保持部，其配置在所述第一保持部的下方，从下方吸附保持第二基板；以及撞击器，其从上方按压所述第一基板的中心部，来使所述第一基板的中心部与第二基板接触，其中，所述第一保持部吸附保持所述第一基板的外周部的一部分区域，且吸附保持同从所述第一基板的中心部朝向外周部的方向中的、至少所述第一基板与所述第二基板之间的接合区域的扩大最快的方向相交的所述区域。

【技术特征摘要】
2016.08.09 JP 2016-1560831.一种接合装置，其特征在于，具备：第一保持部，其从上方吸附保持第一基板；第二保持部，其配置在所述第一保持部的下方，从下方吸附保持第二基板；以及撞击器，其从上方按压所述第一基板的中心部，来使所述第一基板的中心部与第二基板接触，其中，所述第一保持部吸附保持所述第一基板的外周部的一部分区域，且吸附保持同从所述第一基板的中心部朝向外周部的方向中的、至少所述第一基板与所述第二基板之间的接合区域的扩大最快的方向相交的所述区域。2.根据权利要求1所述的接合装置，其特征在于，所述第一保持部具备：多个第一吸引部，所述多个第一吸引部配置在从所述第一基板的中心部朝向外周部的方向中的、所述第一基板与所述第二基板之间的接合区域的扩大最快的第一方向上；以及多个第二吸引部，所述多个第二吸引部与所述多个第一吸引部在周向上排列配置，且所述多个第二吸引部配置在从所述第一基板的中心部朝向外周部的方向中的、相比于所述第一方向而言所述第一基板与所述第二基板之间的接合区域的扩大慢的第二方向上，其中，所述第一吸引部和所述第二吸引部的对所述第一基板的吸附力和吸附解除定时中的至少一方不同。3.根据权利要求2所述的接合装置，其特征在于，所述第一基板和所述第二基板为表面的结晶方向是[100]的单晶硅晶圆，在将从所述第一基板的中心部朝向与所述第一基板的表面平行的...

【专利技术属性】
技术研发人员：大森阳介，菅川贤治，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP