接合装置、接合系统、接合方法和计算机存储介质制造方法及图纸

提供接合装置、接合系统、接合方法和计算机存储介质。将基板彼此接合的接合装置具有：第一保持部，其对第一基板进行抽真空来将该第一基板吸附保持于所述第一保持部的下表面；第二保持部，其设置于该第一保持部的下方，对第二基板进行抽真空来将该第二基板吸附保持于所述第二保持部的上表面；移动部，其使第一保持部和第二保持部沿水平方向相对移动；激光干涉仪，其测量通过该移动部而移动的第一保持部或第二保持部的位置；线性标尺，其测量该移动部的位置；以及控制部，其使用激光干涉仪的测量结果和该线性标尺的测量结果来控制移动部。量结果和该线性标尺的测量结果来控制移动部。量结果和该线性标尺的测量结果来控制移动部。

【技术实现步骤摘要】
接合装置、接合系统、接合方法和计算机存储介质
[0001]本申请是申请日为2017年10月11日、申请号为201780069273.3、专利技术名称为“接合装置、接合系统、接合方法和计算机存储介质”的中国专利技术专利申请的分案申请。


[0002](相关申请的交叉引用)
[0003]本申请基于2016年11月9日向日本申请的特愿2016
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218580号主张优先权，并且在此援引其内容。
[0004]本专利技术涉及一种将基板彼此接合的接合装置、具备该接合装置的接合系统、使用该接合装置的接合方法以及计算机存储介质。

技术介绍

[0005]近年来，半导体器件的高集成化不断发展。在将高集成化的多个半导体器件配置在水平面内并将这些半导体器件通过配线连接来进行产品化的情况下，配线长度增长，担心由此而配线的电阻增大、并且配线延迟增大。
[0006]因此，提出使用三维地层叠半导体器件的三维集成技术。在该三维集成技术中，使用例如专利文献1所记载的接合系统来进行两张半导体晶圆(以下称作“晶圆”。)的接合。例如，接合系统具有对晶圆的进行接合的表面进行改性的表面改性装置、使由该表面改性装置改性后的晶圆的表面亲水化的表面亲水化装置、将表面在该表面亲水化装置进行了亲水化后的晶圆彼此接合的接合装置。在该接合系统中，在表面改性装置中对晶圆的表面进行等离子体处理来对该表面进行改性，并且在表面亲水化装置中向晶圆的表面供给纯水来使该表面亲水化，之后在接合装置中利用范德华力和氢键(分子间力)来将晶圆彼此接合。
[0007]在上述接合装置中，在使用上卡盘保持一个晶圆(以下称作“上晶圆”。)，并且使用设置于上卡盘的下方的下卡盘保持另一个晶圆(以下称作“下晶圆”。)的状态下，将该上晶圆与下晶圆接合。而且，在像这样将晶圆彼此接合之前，使下卡盘沿水平方向移动，调节上晶圆与下晶圆之间的水平方向位置，并且使下卡盘沿铅垂方向移动，调节上晶圆与下晶圆之间的铅垂方向位置。
[0008]使下卡盘沿水平方向移动的移动部在沿水平方向(X方向及Y方向)延伸的轨道上移动。另外，使下卡盘沿铅垂方向移动的移动部具有上表面倾斜的楔形形状(三棱柱状)的基台、沿着基台的上表面移动自如的直线导轨。而且，直线导轨沿着基台在水平方向及铅垂方向上移动，由此支承于该直线导轨的下卡盘沿铅垂方向移动。
[0009]现有技术文献
[0010]专利文献
[0011]专利文献1：日本特开2016
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105458号公报

技术实现思路

[0012]专利技术要解决的问题
[0013]在上述的专利文献1所记载的接合装置中，在使下卡盘沿水平方向移动时，例如使用线性标尺来测量移动部的水平方向位置，基于该测量结果对移动部进行反馈控制，由此调节下卡盘的水平方向位置。
[0014]然而，即使进行像这样使用了线性标尺的反馈控制来调节上晶圆与下晶圆的水平方向位置，也由于如上所述移动部的基台具有楔形形状，而在之后使下卡盘沿铅垂方向移动时，下卡盘沿水平方向移动。于是，下卡盘的水平方向位置发生偏移。而且，该水平方向位置的偏移为负荷侧的下卡盘的偏移，因此无法利用测量移动部的水平方向位置的线性标尺来把握该水平方向位置的偏移。因而，在将晶圆彼此接合时，有可能上晶圆与下晶圆被偏移地接合，晶圆彼此的接合处理具有改善的余地。
[0015]本专利技术是鉴于该点而完成的，其目的在于适当地进行保持第一基板的第一保持部与保持第二基板的第二保持部之间的位置调节，从而适当地进行基板彼此的接合处理。
[0016]用于解决问题的方案
[0017]为了实现所述目的，本专利技术的一个方式为将基板彼此接合的接合装置，其具有：第一保持部，其对第一基板进行抽真空来将该第一基板吸附保持于所述第一保持部的下表面；第二保持部，其设置于所述第一保持部的下方，对第二基板进行抽真空来将该第二基板吸附保持于所述第二保持部的上表面；移动部，其使所述第一保持部和所述第二保持部沿水平方向相对移动；激光干涉仪，其测量通过所述移动部移动的所述第一保持部或所述第二保持部的位置；线性标尺，其测量所述移动部的位置；以及控制部，其使用所述激光干涉仪的测量结果和所述线性标尺的测量结果来控制所述移动部。
[0018]根据本专利技术的一个方式，能够使用激光干涉仪来测量负荷侧的第一保持部或第二保持部的位置，并且使用线性标尺来测量移动部的位置。于是，即使在如以往那样当使第一保持部或第二保持部沿铅垂方向移动时第一保持部或第二保持部在水平方向上发生偏移的情况下，也能够使用激光干涉仪来把握该水平方向位置的偏移量。因而，能够适当地调节第一保持部与第二保持部之间的相对位置，之后能够适当地进行被保持于第一保持部的第一基板与被保持于第二保持部的第二基板之间的接合处理。
[0019]基于其它观点的本专利技术的一个方式为具备所述接合装置的接合系统，该接合系统具备：处理站，其具备所述接合装置；以及搬入搬出站，其能够分别保有多个第一基板、第二基板或将第一基板与第二基板接合而成的重叠基板，并且所述搬入搬出站对所述处理站搬入搬出第一基板、第二基板或重叠基板。而且，所述处理站具有：表面改性装置，其对第一基板或第二基板的进行接合的表面进行改性；表面亲水化装置，其使由所述表面改性装置改性后的第一基板或第二基板的表面亲水化；以及搬送装置，其用于对所述表面改性装置、所述表面亲水化装置和所述接合装置搬送第一基板、第二基板或重叠基板，在所述接合装置中，将表面在所述表面亲水化装置中被亲水化后的第一基板与第二基板接合。
[0020]另外，基于其它观点的本专利技术的一个方式为使用接合装置来将基板彼此接合的接合方法，所述接合装置具有：第一保持部，其对第一基板进行抽真空来将该第一基板吸附保持于所述第一保持部的下表面；第二保持部，其设置于所述第一保持部的下方，对第二基板进行抽真空来将该第二基板吸附保持于所述第二保持部的上表面；移动部，其使所述第一保持部和所述第二保持部沿水平方向相对移动；激光干涉仪，其测量通过所述移动部而移动的所述第一保持部或所述第二保持部的位置；以及线性标尺，其测量所述移动部的位置，
在所述接合方法中，使用所述激光干涉仪的测量结果和所述线性标尺的测量结果来控制所述移动部，调节所述第一保持部与所述第二保持部之间的相对位置。
[0021]另外，基于其它观点的本专利技术的一个方式为一种可读取的计算机存储介质，可读取的计算机存储介质保存有在控制接合装置的控制部的计算机上运行以通过该接合装置执行所述接合方法的程序。
[0022]专利技术的效果
[0023]根据本专利技术，能够适当地进行保持第一基板的第一保持部与保持第二基板的第二保持部之间的位置调节，从而能够适当地进行基板彼此的接合处理。
附图说明
[0024]图1是表示本实施方式所涉及的接合系统的结构概要的俯视图。
[0025]图2是表示本实施方式所涉及的接合系统的内部结构的概要的侧视图。
[0026]图3是表示上晶圆和下晶圆的结构概要的侧视图。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种接合装置，将基板彼此接合，所述接合装置具有：第一保持部，其对第一基板进行抽真空来将该第一基板吸附保持于所述第一保持部的下表面；第二保持部，其设置于所述第一保持部的下方，对第二基板进行抽真空来将该第二基板吸附保持于所述第二保持部的上表面；移动部，其使所述第一保持部和所述第二保持部沿水平方向相对移动；控制部，其具有对所述移动部的位置进行反馈控制的位置环以及对所述移动部的速度进行反馈控制的速度环来作为伺服环，使用所述伺服环来控制所述移动部；以及线性标尺，其测量所述移动部的位置，其中，在所述位置环和所述速度环中的至少所述速度环中使用所述线性标尺的测量结果。2.一种接合装置，将基板彼此接合，所述接合装置具有：第一保持部，其对第一基板进行抽真空来将该第一基板吸附保持于所述第一保持部的下表面；第二保持部，其设置于所述第一保持部的下方，对第二基板进行抽真空来将该第二基板吸附保持于所述第二保持部的上表面；移动部，其使所述第一保持部和所述第二保持部沿水平方向相对移动；控制部，其具有对所述移动部的位置进行反馈控制的位置环以及对所述移动部的速度进行反馈控制的速度环来作为伺服环，使用所述伺服环来控制所述移动部；第二移动部，其使所述第一保持部和所述第二保持部沿铅垂方向相对移动；激光干涉仪，其测量通过所述移动部而移动的所述第一保持部或所述第二保持部的位置；以及线性标尺，其测量所述移动部的位置，其中，在所述位置环中使用所述激光干涉仪的测量结果，在所述速度环中使用所述线性标尺的测量结果，在使所述第一保持部和所述第二保持部沿铅垂方向相对移动之前，所述控制部使用所述伺服环来控制所述移动部，并且在使所述第一保持部和所述第二保持部沿铅垂方向相对移动之后，所述控制部使用所述伺服环来控制所述移动部。3.一种接合装置，将基板彼此接合，所述接合装置具有：第一保持部，其对第一基板进行抽真空来将该第一基板吸附保持于所述第一保持部的下表面；第二保持部，其设置于所述第一保持部的下方，对第二基板进行抽真空来将该第二基板吸附保持于所述第二保持部的上表面；移动部，其使所述第一保持部和所述第二保持部沿水平方向相对移动；控制部，其具有对所述移动部的位置进行反馈控制的位置环以及对所述移动部的速度进行反馈控制的速度环来作为伺服环，使用所述伺服环来控制所述移动部；第二移动部，其使所述第一保持部和所述第二保持部沿铅垂方向相对移动；以及线性标尺，其测量所述移动部的位置，其中，在所述位置环和所述速度环中使用所述线性标尺的测量结果，
在使所述第一保持部和所述第二保持部沿铅垂方向相对移动之前，所述控制部使用所述伺服环来控制所述移动部，并且在使所述第一保持部和所述第二保持部沿铅垂方向相对移动之后，所述控制部使用所述伺服环来控制所述移动部。4.根据权利要求3所述的接合装置，其特征在于，所述接合装置具有激光干涉仪，所述激光干涉仪测量通过所述移动部而移动的所述第一保持部或所述第二保持部的位置，所述控制部使用所述线性标尺的测量结果来对所述移动部进行伺服控制，并且根据所述激光干涉仪的测量结果来计算所述移动部的水平方向位置的校正量，基于该校正量对所述移动部进行伺服控制。5.一种接合系统，具备将基板彼此接合的接合装置，所述接合系统具备处理站以及搬入搬出站，所述处理站具备所述接合装置，所述接合装置具有：第一保持部，其对第一基板进行抽真空来将该第一基板吸附保持于所述第一保持部的下表面；第二保持部，其设置于所述第一保持部的下方，对第二基板进行抽真空来将该第二基板吸附保持于所述第二保持部的上表面；移动部，其使所述第一保持部和所述第二保持部沿水平方向相对移动；激光干涉仪，其测量通过所述移动部而移动的所述第一保持部或所述第二保持部的位置；线性标尺，其测量所述移动部的位置；控制部，其具有对所述移动部的位置进行反馈控制的位置环以及对所述移动部的速度进行反馈控制的速度环来作为伺服环，使用所述伺服环来控制所述移动部，在所述位置环中使用所述激光干涉仪的测量结果，在所述速度环中使用所述线性标尺的测量结果；以及第二移动部，其使所述第一保持部和所述第二保持部沿铅垂方向相对移动，所述搬入搬出站能够分别保有多个第一基板、第二基板或将第一基板与第二基板接合而成的重叠基板，并且所述搬入搬出站对所述处理站搬入搬出第一基板、第二基板或重叠基板，所述处理站还具有：表面改性装置，其对第一基板或第二基板的进行接合的表面进行改性；表面亲水化装置，其使由所述表面改性装置改性后的第一基板或第二基板的表面亲水化；以及搬送装置，其用于对所述表面改性装置、所述表面亲水化装置和所述接合装置搬送第一基板、第二基板或重叠基板，在所述接合装置中，将表面在所述表面亲水化装置中被亲水化后的第一基板与第二基板接合。6.一种接合系统，具备将基板彼此接合的接合装置，所述接合系统具备处理站以及搬入搬出站，所述处理站具备所述接合装置，所述接合装置具有：第一保持部，其对第一基板进行抽真空来将该第一基板吸附保持于所述第一保持部的...

【专利技术属性】
技术研发人员：中满孝志，松本宗兵，大森阳介，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：