專利名稱：基板保持架系統(tǒng)、基板接合裝置以及器件的制造方法
基板保持架系統(tǒng)、基板接合裝置以及器件的制造方法技術(shù)領(lǐng)域
1本發(fā)明涉及一種基板保持架系統(tǒng)、基板接合裝置以及器件的制造方法。
技術(shù)背景
現(xiàn)有層疊分別形成了元件、電路等的半導(dǎo)體基板而制造成的層疊型半導(dǎo)體裝置。 在層疊半導(dǎo)體基板的情況下，將保持在基板保持架上的一對半導(dǎo)體基板以半導(dǎo)體電路的線寬精度精密定位并層疊之后，加熱、加壓來使基板整體接合。此時，使用對一對半導(dǎo)體基板進(jìn)行定位的定位裝置、以及進(jìn)行加熱加壓來實現(xiàn)永久接合的加熱加壓裝置。
專利文獻(xiàn)1 日本特開平11161000號公報
專利文獻(xiàn)2 日本特開2005-251972號公報
專利文獻(xiàn)3 日本特開2007-115978號公報發(fā)明內(nèi)容
在層疊2張半導(dǎo)體基板時，如果在相互對置的半導(dǎo)體電路區(qū)域間夾入塵埃的話， 即使很少也會引起電路動作的不良。另外，局部的加熱加壓不充分，有時還導(dǎo)致接合強(qiáng)度不足。半導(dǎo)體處理工序原則上是在無塵室內(nèi)進(jìn)行，但是在處理半導(dǎo)體基板的處理裝置、器具中分別存在驅(qū)動、滑動、流動等的成為產(chǎn)生灰塵原因的動作部分。作為其中的一個器具，可舉出基板保持架。例如在定位裝置中，為了將保持半導(dǎo)體基板的基板保持架彼此一體化并層疊得到的半導(dǎo)體基板為夾持狀態(tài)，需要將半導(dǎo)體基板彼此固定的固定機(jī)構(gòu)。該固定機(jī)構(gòu)中的接觸部位也能成為產(chǎn)生灰塵的原因。因而，要求充分考慮了抑制所產(chǎn)生灰塵的基板保持架的固定機(jī)構(gòu)。
因此在本發(fā)明的一個側(cè)面中，以提供能夠解決上述的課題的“基板保持架系統(tǒng)、基板接合裝置以及器件的制造方法”為目的。該目的通過權(quán)利要求中的獨(dú)立權(quán)利要求所記載的特征的組合來達(dá)成。另外從屬權(quán)利要求規(guī)定了本發(fā)明的更有利的具體例。
為了解決上述課題，本發(fā)明的第1方式中的基板保持架系統(tǒng)具備保持第1基板的第1基板保持架；設(shè)置于第1基板保持架的結(jié)合構(gòu)件；保持第2基板的第2基板保持架；被結(jié)合構(gòu)件，該被結(jié)合構(gòu)件在第2基板支架上，當(dāng)?shù)?基板保持架和第2基板保持架夾持第1 基板和第2基板而對置時，該被結(jié)合構(gòu)件設(shè)置于與結(jié)合構(gòu)件對置的位置；以及緩沖部，該緩沖部設(shè)置于結(jié)合構(gòu)件或者被結(jié)合構(gòu)件的各自的接觸部的至少一方。
為了解決上述課題，本發(fā)明的第2方式中的器件的制造方法是重疊多個基板而制造的器件的制造方法，重疊多個基板的工序包含使用基板保持架系統(tǒng)，將第1基板載置在第1基板保持架的步驟、將第2基板載置在第2基板保持架的步驟、以及使結(jié)合構(gòu)件和被結(jié)合構(gòu)件進(jìn)行接觸來夾持第1基板和第2基板的步驟，該基板保持架系統(tǒng)具備保持第1基板的第1基板保持架；設(shè)置于第1基板保持架的結(jié)合構(gòu)件；保持第2基板的第2基板保持架； 被結(jié)合構(gòu)件，被結(jié)合構(gòu)件設(shè)置于第2基板支架上，當(dāng)?shù)?基板保持架和第2基板保持架夾持第1基板和第2基板而對置時，該被結(jié)合構(gòu)件設(shè)置于與結(jié)合構(gòu)件對置的位置；以及緩沖部，該緩沖部設(shè)置于結(jié)合構(gòu)件或者被結(jié)合構(gòu)件的各自的接觸部的至少一方。
此外上述的發(fā)明的概要并非列舉了本發(fā)明的必要特征的全部。另外，這些特征群的組合也還能夠成為發(fā)明。


圖1是概要性地表示基板接合裝置的說明圖。
圖2是概要性地表示半導(dǎo)體晶片的俯視圖。
圖3是概要性地表示保持了第1基板的第1基板保持架的俯視圖。
圖4是概要性地表示保持了第2基板的第2基板保持架的俯視圖。
圖5是概要性地表示即將形成基板保持架對之前的狀態(tài)的截面圖。
圖6是概要性地表示剛剛形成基板保持架對之后的狀態(tài)的截面圖。
圖7是概要性地表示磁體單元的立體圖。
圖8是概要性地表示磁體單元的其它例子的立體圖。
圖9是概要性地表示吸附單元的板簧的俯視圖。
圖10是概要性地表示板簧彈性變形后的狀態(tài)的立體圖。
圖11是在圖10中表示的板簧的變形狀態(tài)中包含吸附器而表示的立體圖。
圖12是概要性地表示在吸附器中配設(shè)球狀凸體的例子的立體圖。
圖13是表示磁體單元與吸附單元的結(jié)合作用的截面圖。
圖14是表示磁體單元與吸附單元的結(jié)合作用的截面圖。
圖15是概要性地表示結(jié)合限制單元的縱截面圖。
圖16是概要性地表示傳送裝置把持基板保持架對的狀態(tài)的側(cè)視圖。
圖17是概要性地表示接合裝置的要部的側(cè)視圖。
具體實施方式
下面，通過發(fā)明的實施方式來說明本發(fā)明，但是下面的實施方式不限于權(quán)利要求范圍所涉及的發(fā)明。另外，實施方式中說明的特征的組合的全部并不一定是發(fā)明的解決手段所必須的。
圖1是概要性地表示本實施方式所涉及的基板接合裝置10的說明圖?；褰雍涎b置10具備對準(zhǔn)裝置11，該對準(zhǔn)裝置11進(jìn)行作為半導(dǎo)體晶片的第1基板16、以及作為層疊于該第1基板16的半導(dǎo)體晶片的第2基板17的相對的對位。還具備接合裝置12，該接合裝置12相互地接合通過對準(zhǔn)裝置11進(jìn)行對位的第1基板16以及第2基板17。
第1基板16被第1基板保持架14保持，第2基板17被第2基板保持架15保持。 在對準(zhǔn)裝置11中，當(dāng)?shù)?基板16與第2基板17被對位時，第1基板保持架14與第2基板保持架15挾持第1基板16與第2基板17而使其進(jìn)行一體化，從而形成基板保持架對18。 具體的基板保持架對18的結(jié)構(gòu)將后述。
基板接合裝置10還具備傳送裝置13，該傳送裝置13將被對準(zhǔn)裝置11 一體化后的基板保持架對18向接合裝置12傳送。另外，傳送裝置13也能夠在裝置間傳送半導(dǎo)體晶片、基板保持架單體。傳送裝置13具備用于把持基板保持架對18等的把持物的把持部 19、以及通過旋轉(zhuǎn)、伸縮動作使把持物向規(guī)定的位置移動的臂部20。
圖2是概要性地表示本實施方式所涉及的半導(dǎo)體晶片的俯視圖。作為半導(dǎo)體晶片的第1基板16、第2基板17是由圓形的薄板構(gòu)件構(gòu)成，該薄板構(gòu)件由單一的單晶硅構(gòu)成，在其一面設(shè)置多個電路區(qū)域21。在區(qū)段形成了矩陣狀的電路區(qū)域21中形成有晶體管、電阻體以及電容器等的電路元件。電路元件是以光刻技術(shù)為核心使用薄膜形成技術(shù)、蝕刻技術(shù)以及雜質(zhì)擴(kuò)散技術(shù)等的成形技術(shù)來形成。另外，在各個電路區(qū)域21的內(nèi)部設(shè)置有對準(zhǔn)標(biāo)記。 對準(zhǔn)標(biāo)記是用于基板彼此之間的對位的標(biāo)示。在第1基板16以及第2基板17的各個中分別設(shè)置的多個對準(zhǔn)標(biāo)記將其設(shè)計坐標(biāo)值分別保存在存儲器中來進(jìn)行管理。此外，成為層疊的對象的半導(dǎo)體晶片也可以是將已經(jīng)層疊的其它半導(dǎo)體晶片進(jìn)一步疊置的半導(dǎo)體晶片。在這種情況下，已經(jīng)被層疊的電路層優(yōu)選是經(jīng)過減薄工序來去除不需要的厚度。
圖3是概要性地表示保持了第1基板16的第1基板保持架14的俯視圖。第1基板保持架14具有保持架主體22以及吸附單元30，作為整體形成直徑比第1基板16還大一圈的圓板狀。保持架主體22是由陶瓷、金屬等的高剛性材料一體成形。
保持架主體22在其表面具備保持第1基板16的區(qū)域。該保持區(qū)域經(jīng)過研磨而具有高度的平坦性。借助利用了靜電力的吸附來進(jìn)行第1基板16的保持。具體地說，通過向嵌入在保持架主體22的電極經(jīng)由設(shè)置在保持架主體22的背面的電壓施加端子來施加電壓，在第1基板保持架14與第1基板16之間產(chǎn)生電位差，使第1基板16吸附于第1基板保持架14。此外，第1基板16的吸附面是與設(shè)置了電路區(qū)域21的面相反的面。
吸附單元30在保持第1基板16的表面中在作為比保持的第1基板16更外側(cè)的外周區(qū)域配置多個。圖示的情況是以每120度2個為一組共計配置有6個吸附單元30。具體的結(jié)構(gòu)將后述。
圖4是概要性地表示保持了第2基板17的第2基板保持架15的俯視圖。第2基板保持架15具有保持架主體23以及磁體單元31，作為整體形成直徑比第2基板17還大一圈的圓板狀。保持架主體23是由陶瓷、金屬等的高剛性材料一體成形。
保持架主體23在其表面具備保持第2基板17的區(qū)域。該保持區(qū)域經(jīng)過研磨而具有高度的平坦性。借助利用了靜電力的吸附來進(jìn)行第2基板17的保持。具體地說，通過向嵌入在保持架主體23的電極經(jīng)由設(shè)置在保持架主體23的背面的電壓施加端子來施加電壓，在第2基板保持架15與第2基板17之間產(chǎn)生電位差，使第2基板17吸附在第2基板保持架15。此外，第2基板17的吸附面是與設(shè)置了電路區(qū)域21的面相反的面。
磁體單元31在保持第2基板17的表面中在作為比保持的第2基板17更外側(cè)的外周區(qū)域配置多個。圖示的情況是以每120度2個為一組共計配置有6個磁體單元31。
磁體單元31配置成與第1基板保持架14的吸附單元30分別相對應(yīng)。并且，當(dāng)使保持了第1基板16的第1基板保持架14、和保持了第2基板17的第2基板保持架15相互面對面來使吸附單元30和磁體單元31進(jìn)行作用時，能夠以重疊了第1基板16和第2基板 17的狀態(tài)進(jìn)行夾持來固定。這樣進(jìn)行挾持來固定的狀態(tài)是基板保持架對18。具體的結(jié)構(gòu)以及吸附的作用等將后述。
圖5是概要性地表示在對準(zhǔn)裝置11中即將形成基板保持架對18的之前的狀態(tài)的截面圖。具體地說，是如下狀態(tài)的截面圖保持了第1基板16的第1基板保持架14真空吸附固定在對準(zhǔn)裝置11的第1層51，保持了第2基板17的第2基板保持架15真空吸附固定在對準(zhǔn)裝置11的第2層52。特別是表示沿著圖3以及圖4中表示的各自的A-A線的截面圖。
第1層51，能夠相對于第2基板17，在層積第1基板16的方向的Z軸方向、各自垂直于Z軸的X軸、Y軸方向移動。對準(zhǔn)裝置11，使用為了能夠觀察第1基板16而配置在對準(zhǔn)裝置11上的第1顯微鏡、和為了能夠觀察第2基板17而配置在對準(zhǔn)裝置11上的第2 顯微鏡進(jìn)行第1基板16和第2基板17的對位。
具體地說，通過各自的顯微鏡來拍攝成為觀察對象的各基板的對準(zhǔn)標(biāo)記，通過對拍攝的攝像數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像處理來檢測對準(zhǔn)標(biāo)記的精確的位置。并且，運(yùn)算相對應(yīng)的對準(zhǔn)標(biāo)記彼此之間的位置偏離量，根據(jù)該位置偏離量來移動第1層51，使第1基板16與第2基板 17對置。由此，第1基板16的電路區(qū)域21的各個與第2基板17的相對應(yīng)的電路區(qū)域21 的各個對置。另外，位置偏差量的計算，譬如，采用全球定位法等計算，統(tǒng)計性地決定為在第 1基板16的多個對位記號和第2基板17的多個對位記號重疊的時候，互相的位置偏差量變得最小的狀態(tài)。
當(dāng)將第1基板16相對于第2基板17進(jìn)行對位時，即將第1層51在XY平面內(nèi)進(jìn)行移動時，在兩者之間形成若干的間隙，使得第1基板16與第2基板17不接觸。在該狀態(tài)中，第2層52具備多個結(jié)合限制單元53，使得吸附單元30不與磁體單元31結(jié)合。
結(jié)合限制單元53主要由作為柱狀的構(gòu)件的按壓銷M和驅(qū)動它的氣缸部55構(gòu)成。 按壓銷M在擴(kuò)展位置中通過設(shè)置在第2基板保持架15上的保持架插通孔M和設(shè)置在與該保持架插通孔M —致的方式對位配設(shè)的磁體單元31上的磁體插通孔32的內(nèi)部，該按壓銷M的尖端自磁體插通孔32突出。在收納位置中，其一部分被收納到氣缸部55的內(nèi)部， 從各個插通孔退避。也就是說，按壓銷M在各個插通孔的內(nèi)部，通過氣缸部55的驅(qū)動而在 Z軸方向進(jìn)退。
如圖5所示，當(dāng)?shù)?基板16與第2基板17能夠相對地向XY方向移動時，按壓銷 54被控制在擴(kuò)展位置而與吸附單元30的上表面接觸，阻止吸附單元30向磁體單元31的結(jié)合。即，吸附單元30由吸附器33和固定它的板簧34構(gòu)成，但是按壓銷M將吸附器33從上方壓下來抑制板簧34的彈性變形，使得板簧34彈性變形后吸附器33不向磁體單元31 進(jìn)行結(jié)合。
此外，基于對準(zhǔn)裝置11的第1基板16與第2基板17的對位，在最終的微調(diào)整階段中，在按壓銷M的前端能夠在吸附單元30的上表面滑動的程度的移動量中執(zhí)行。在除此以外的階段，例如在用顯微鏡觀察對準(zhǔn)標(biāo)記的階段中，第1基板16與第2基板17成為向 XYZ軸方向相對地較大離開的狀態(tài)，因此吸附單元30不會意外地向磁體單元31進(jìn)行結(jié)合。 因此，按壓銷M在磁體單元31的磁力到達(dá)吸附單元30，且要限制兩者的結(jié)合的時候，被控制在擴(kuò)展位置，在除此以外的時候被控制在收納位置。
圖6是概要性地表示在對準(zhǔn)裝置11中剛剛形成基板保持架對18之后的狀態(tài)的截面圖。具體地說，從圖5的狀態(tài)中表示將第1層51向Z軸方向進(jìn)行驅(qū)動的狀態(tài)使得第1基板16的表面與第2基板17的表面進(jìn)行接觸、而且表示按壓銷M控制在收納位置而吸附單元30結(jié)合在磁體單元31的狀態(tài)。
在從圖5的狀態(tài)向圖6的狀態(tài)轉(zhuǎn)移的過程中，第1基板16與第2基板17被對位， 作為結(jié)合構(gòu)件的磁體單元31與作為被結(jié)合構(gòu)件的吸附單30進(jìn)行結(jié)合。并且，第1基板保持架14與第2基板保持架15 —體化來形成作為基板保持架系統(tǒng)的基板保持架對18。
在對準(zhǔn)裝置11中Z軸方向是重力方向，第1層51位于比第2層52更靠下方的位置。于是，對于重力方向的各面的關(guān)系是從上向下依次坐落有第2基板保持架15的第2基板17的保持面、第2基板17與第1基板16的接合面、第1基板保持架14的第1基板16 的保持面。
在從圖5的狀態(tài)向圖6的狀態(tài)進(jìn)行轉(zhuǎn)移的過程中，伴隨著使按壓銷M移動到收納位置的動作，板簧；34進(jìn)行彈性變形，吸附單元30結(jié)合在磁體單元31。此時，吸附單元30的吸附器33伴隨著一定程度的沖擊結(jié)合在磁體單元31。因此此時的吸附器33與磁體單元31 的接觸面的重力方向的位置設(shè)定成位于比第2基板17與第1基板16的接合面更靠下方的位置。優(yōu)選是，設(shè)定成位于比第1基板保持架14的第1基板16的保持面更靠下方的位置。
當(dāng)設(shè)定成為這種位置關(guān)系時，例如能夠期待如下效果即使由于吸附單元30與磁體單元31的結(jié)合沖擊而產(chǎn)生塵埃并飛散，塵埃也因重力而下落，不會進(jìn)入第1基板16與第 2基板17之間。即，進(jìn)入基板間的塵埃對電路動作帶來不良、而且還導(dǎo)致接合強(qiáng)度不足，但是通過采用如上所述的位置關(guān)系，能夠期待避免這種不良情況。
而且，如果設(shè)定成位于比第1基板保持架14的第1基板16的保持面更靠下方的位置，則還能夠抑制該面中的塵埃的附著。由此，能夠?qū)⒅貜?fù)使用的第1基板保持架14保持為清潔的狀態(tài)，在載置其它第1基板16的情況下也沒有帶入塵埃的擔(dān)憂。因而，能夠期待避免接合裝置12中的接合不均勻、第1基板16的傾斜等。
此外，形成了基板保持架對18之后，基板保持架對18解除來自第2層52的真空吸附，通過第1層51來拉下并通過傳送裝置13向接合裝置12進(jìn)行傳送。關(guān)于傳送裝置13 的傳送機(jī)構(gòu)以及接合裝置12的接合工序?qū)⒑笫觥?br> 接著，說明磁體單元31的結(jié)構(gòu)。圖7是概要性地表示磁體單元31的立體圖。磁體單元31具備磁鐵36、收納磁鐵36并對磁鐵36進(jìn)行支承的支承部35、以及多個球狀凸體41。
支承部35具有收納磁鐵36的圓筒狀的收納部，另外具有使固定在第2基板17的螺釘進(jìn)行貫通的螺紋孔37。支承部35例如由碳素鋼S25C形成。磁鐵36是構(gòu)成嵌入在支承部35的收納部的圓柱形的永磁鐵，例如具有8N左右大小的磁力。在磁鐵36的中心軸設(shè)置有供按壓銷討插通的插通孔38，在支承部35中以與該插通孔38連續(xù)的方式設(shè)置有插通孔39。通過該2個插通孔來形成磁體插通孔32。
支承部35具有與吸附器33對置的對置面40。并且在對置面40中埋設(shè)有至少3 個球狀凸體41。球狀凸體41是經(jīng)由設(shè)置在對置面40的例如作為環(huán)狀的黃銅的固定構(gòu)件42 利用壓入來埋設(shè)、固定的。或者也可以構(gòu)成為通過磨削等來加工支承部35的對置面40， 與支承部35 —體地形成球狀凸體41。
通過這樣形成球狀凸體41，能夠使磁體單元31與吸附器33進(jìn)行點(diǎn)接觸。S卩，通過球狀凸體41假想地形成的面成為與吸附器33的接觸面，因此能夠大幅度地降低兩者的接觸面積，由此能夠極力地抑制塵埃的產(chǎn)生。
圖8是概要性地表示磁體單元31的其它例子的立體圖。與圖7的磁體單元31不同，在對置面40形成了截面形狀為三角形的凸部亦即線狀凸體50。線狀凸體50也可以按照如下方式構(gòu)成通過磨削等來加工支承部35的對置面40并與支承部35 —體地形成、或分開形成并固定在對置面40。
通過這樣形成線狀凸體50，能夠使磁體單元31與吸附器33進(jìn)行線接觸。例如，如果截面形狀為三角形，則通過以其頂點(diǎn)為棱的直線來假想地形成的面成為與吸附器33的接觸面，因此與面接觸相比，能夠大幅度地降低兩者的接觸面積，由此能夠極力地抑制塵埃的產(chǎn)生。此外，截面形狀不限于三角形，如果是實質(zhì)上能夠?qū)崿F(xiàn)線接觸的形狀則可以是任意形狀。另外，即使通過磨削加工等在接觸部殘留若干的平面部，也只要實質(zhì)上視作線接觸即可。
接著，說明吸附單元30的結(jié)構(gòu)。圖9是概要性地表示吸附單元30的板簧34的俯視圖。
板簧34是在與保持第2基板17的第2基板保持架15的保持面正交的方向具有彈性的彈性構(gòu)件，例如由SUS631等的高強(qiáng)度彌散硬化型不銹鋼形成。另外，板簧34由中心附近的圓形部43和耳狀突出的安裝部44構(gòu)成，圓形部43的直徑為22mm，厚度為0. 1mm。
在圓形部43中形成了相互沿著相同方向延伸、且向與擴(kuò)展方向正交的方向隔著間隔配置的一對狹縫46。各狹縫46離圓形部43的中心的距離相互相等。利用這2個狹縫 46，在圓形部43的中心附近形成帶狀部48。在帶狀部48中在成為圓形部43的中心的位置設(shè)置有固定吸附器33的貫通孔47。相同地，在安裝部44中具有供將板簧34固定在第2 基板保持架15的螺釘貫通的螺紋孔45。板簧34相對第2基板保持架15以2個螺紋孔45 沿著第2基板保持架15的周方向、且狹縫46的擴(kuò)展方向沿著第2基板保持架15的大致徑向的方式配置在保持架主體23的外周區(qū)域。
圖10是概要性地表示板簧34彈性變形后的狀態(tài)的立體圖。具體地說，表示固定在板簧34的吸附器33被磁體單元31吸引而結(jié)合時的變形狀態(tài)。但是，圖中沒有表示吸附33 ο
板簧34是通過吸附器33被磁體單元31吸引，帶狀部48以貫通孔47為頂點(diǎn)的方式浮起，伴隨于此，以圓形部43的周邊部中的與帶狀部48連接的2個部分相互靠近的方式彈性變形。此時，各狹縫46以允許各自的變形的方式使開口形狀變形。
圖11是在圖10中所示的板簧34的變形狀態(tài)中包含吸附器33而表示的立體圖。 吸附器33經(jīng)由貫通孔47利用螺釘?shù)鹊木o固構(gòu)件固定在板簧34。
吸附器33由強(qiáng)磁性體形成。例如，由碳素鋼S25C形成。并且，在吸附器33的與磁體單元31接觸的接觸面固定有緩沖板49。緩沖板49的硬度比形成磁體單元31的接觸面的構(gòu)件的硬度還小。例如，作為緩沖板的材料使用Si系材料或者樹脂系材料。
另外，緩沖板49優(yōu)選是能夠?qū)ξ狡?3進(jìn)行更換的結(jié)構(gòu)。緩沖板49與磁體單元 31的接觸面接觸、特別是設(shè)置有如球狀凸體41、線狀凸體50那樣的凸部的情況下將受到集中的應(yīng)力，因此由于吸收沖擊有時可能產(chǎn)生凹陷、削落等。因此，每次使用一定期間之后即更換緩沖板49。緩沖板49通過嵌入或是使用粘接劑等的粘貼固定在吸附器33上設(shè)置的凹部中。
此外，在上述中說明了如下結(jié)構(gòu)在磁體單元31的支承部35設(shè)置球狀凸體41等的凸部，在與它對置的吸附器33中設(shè)置緩沖板49。但是，作為結(jié)合構(gòu)件的磁體單元31與作為被結(jié)合構(gòu)件的吸附單元30是相對的關(guān)系，因此凸部和緩沖板49的形成部位也可以是相反的。
作為它的例子，在圖12中表示在吸附器33配設(shè)了球狀凸體41的情況下的立體圖。與設(shè)置在磁體單元31的支承部35的情況相同，將至少3個球狀凸體41經(jīng)由例如作為環(huán)狀的黃銅的固定構(gòu)件42通過壓入來埋設(shè)?；蛘咭部梢园凑杖缦路绞綐?gòu)成通過磨削等來進(jìn)行加工，與吸附器33 —體地形成球狀凸體41。在這樣構(gòu)成的情況下，相反，在磁體單元 31的支承部35設(shè)置緩沖板49。
但是，在逆轉(zhuǎn)了凸部和緩沖板49的形成場所的情況下，吸附器33與磁體單元31 的接觸面的重力方向的位置設(shè)定成位于比第2基板17與第1基板16的接合面更靠下方的位置。優(yōu)選是，設(shè)定成位于比第1基板保持架14的第1基板16的保持面更靠下方的位置。
圖13是表示磁體單元31與吸附單元30的結(jié)合作用的截面圖。特別是，表示沿著圖3以及圖4中所示的各自的B-B線的截面圖。但是，省略第1基板16、第2基板17以及按壓銷M等的記載。圖13表示吸附器33向磁體單元31進(jìn)行結(jié)合之前的狀態(tài)。另外，圖 14表示在與圖13相同的截面部中吸附器33向磁體單元31進(jìn)行結(jié)合之后的狀態(tài)。
如圖所示，磁體單元31經(jīng)由螺釘來固定在第2基板保持架15的表面。另外，與構(gòu)成吸附器33的接觸面的緩沖板49接觸的平面是通過球狀凸體41的頂點(diǎn)構(gòu)成的假想的平面，該假想的平面位于比第1基板保持架14的第1基板16的保持面更靠下方的位置。
S卩，在第1基板保持架14中與設(shè)置吸附單元30的區(qū)域相對應(yīng)地設(shè)置形成了比第 1基板16的保持面低一層的面的凹部25。并且，由球狀凸體41的頂點(diǎn)構(gòu)成的假想平面在第1基板16的表面與第2基板17的表面接觸的狀態(tài)下，位于該凹部25的空間內(nèi)。
在凹部25中設(shè)置有允許吸附器33的上下移動的貫通孔26。另外，從第1基板保持架14中與第1基板16的保持面相反的面的背面?zhèn)?，在貫通孔沈的周圍設(shè)置有凹部27， 以收納在該凹部中的方式配置板簧34、以及將板簧34相對于第1基板保持架14進(jìn)行固定的螺釘。
如從圖13的狀態(tài)向圖14的狀態(tài)的變化所示，固定吸附器33的帶狀部48通過吸附器33被磁鐵36吸引而彈性變形。此時，安裝部44還固定于第1基板保持架14，因此板簧；34夾持第1基板16和第2基板17而將第1基板保持架14和第2基板保持架15向相互吸引的方向施力來平衡。
圖15是概要性地表示結(jié)合限制單元53的縱截面圖。結(jié)合限制單元53與磁體單元31相對應(yīng)在第2基板保持架15配置多個。在氣缸部55中連接有調(diào)整氣缸部55的內(nèi)部的氣壓的氣泵56?？刂撇客ㄟ^控制氣泵56來使按壓銷M進(jìn)退。即，控制按壓銷討的至少一部分位于氣缸部55的內(nèi)部的收納位置、和按壓銷M的前端57按壓緩沖板49的擴(kuò)展位置。因而，按壓銷M按壓緩沖板49的按壓力具有對抗板簧34的彈性力的大小。
按壓銷M的前端57被加工成球狀以使與緩沖板49進(jìn)行點(diǎn)接觸?；蛘撸部梢栽谇岸瞬糠煮w設(shè)置像球狀凸體41那樣的球。
圖16是概要性地表示傳送裝置13把持基板保持架對18的狀態(tài)的側(cè)視圖。傳送裝置13具備臂部20、以及與它連接的把持部19。把持部19具有將基板保持架對18從下方進(jìn)行支承的支承板62、以及從上方按壓的按壓板63。在支承板62中設(shè)置有真空吸附固定基板保持架對18的進(jìn)氣孔，基板保持架對18借助該作用而固定在支承板62上。
按壓板63設(shè)置于在支承板62的端部設(shè)置的支柱64，能夠向夾住基板保持架對18 的方向進(jìn)退。按壓板63通過向固定在支承板62的基板保持架對18作用按壓力，能夠由按壓板63和支承板62來夾持基板保持架對18。傳送裝置13通過以該狀態(tài)使臂部20進(jìn)行工作，將基板保持架對18從對準(zhǔn)裝置11向接合裝置12傳送。
圖17是概要性地表示接合裝置12的要部的側(cè)視圖。接合裝置12具備配置在第 1基板保持架14的下方的下部加壓層65、以及配置在第2基板保持架15的上方的上部加壓層66。上部加壓層66為了與下部加壓層65協(xié)作而對基板保持架對18進(jìn)行加壓，向接近下部加壓層65的方向移動。在下部加壓層65以及上部加壓層66的內(nèi)部內(nèi)置有加熱器，不僅能夠?qū)d置的基板保持架對18進(jìn)行加壓而且還能夠進(jìn)行加熱。通過加壓、加熱基板保持架對18，第1基板16與第2基板17的相互接觸的電極彼此之間進(jìn)行熔敷。由此第1基板 16與第2基板17的各自相對應(yīng)的電路區(qū)域21被接合。
在以上的實施方式中，說明了在磁體單元31以及吸附器33中的至少一個中設(shè)置緩沖板49的情況，但是緩沖板49是承擔(dān)抑制當(dāng)磁體單元31與吸附器33接觸時的灰塵產(chǎn)生的功能的構(gòu)件，因此其形狀也可以不是板狀。即，只要在兩者的接觸部中的至少一個中設(shè)置緩沖部即可。
緩沖部為了抑制當(dāng)磁體單元31與吸附器33接觸時的灰塵產(chǎn)生，而形成為與接觸的對象的硬度不同。即，無論在比緩沖部一側(cè)所接觸的對象柔軟的情況下、還是相反地比緩沖部一側(cè)所接觸的對應(yīng)硬的情況下，都不會削掉對象的表面、而且，只要緩沖部自身的表面也沒有缺欠，則作為緩沖部的功能是充分的。因而，作為緩沖部的方式，除了板狀以外例如也可以是緩沖原材料涂敷在接觸部的方式。作為涂敷材料，如上所述可舉出Si系材料或者樹脂系材料。在由涂敷材料來構(gòu)成緩沖部的情況下，即使不是平面也能夠?qū)缟鲜龅那驙钔贵w41等，構(gòu)成接觸部的凸部施以涂敷材料。
以上，通過實施方式說明了本發(fā)明，不過，本發(fā)明的技術(shù)范圍并不限定于上述實施方式所記載的發(fā)明。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員明白，能夠?qū)ι鲜鰧嵤┓绞郊右远喾N多樣的改良和變更。根據(jù)權(quán)利要求的記載可以明確，實施了這樣的變更和改良的實施方式也包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍之內(nèi)。
符號說明
10...基板連接裝置；11...對準(zhǔn)裝置；12...連接裝置；13...傳送裝置；14...第 1基板保持架；15...第2基板保持架；16...第1基板；17...第2基板；18...基板保持架對；19...把持部；20...臂部；21...電路區(qū)域；22、23...保持架主體；24...保持架插通孔；25...凹部；26...貫通孔；27...凹部；30...吸附單元；31...磁體單元；32...磁體插通孔；33吸附構(gòu)件；34板簧；35支持部；36...磁鐵；37...螺紋孔；38、39...插通孔；40...相對面；41球狀凸體；42固定構(gòu)件；43...圓形部；44...安裝部；45...螺紋孔； 46...狹縫；47...貫通孔；48...帶狀部；49...緩沖板；50...線狀凸體；51...第1層； 52...第2層；53...結(jié)合限制單元；54...按壓銷；55...氣缸部；56...氣泵；57...尖端； 62...支承板；63...按壓板；64...支柱；65...下部加壓層；66...上部加壓層。
權(quán)利要求
1.一種基板保持架系統(tǒng)，其特征在于， 該基板保持架系統(tǒng)具備保持第1基板的第1基板保持架； 設(shè)置于所述第1基板保持架的結(jié)合構(gòu)件； 保持第2基板的第2基板保持架；被結(jié)合構(gòu)件，該被結(jié)合構(gòu)件設(shè)置于所述第2基板支架上，當(dāng)所述第1基板保持架和所述第2基板保持架夾持所述第1基板和所述第2基板而對置時，該被結(jié)合構(gòu)件設(shè)置于與所述結(jié)合構(gòu)件對置的位置；以及緩沖部，該緩沖部設(shè)置于所述結(jié)合構(gòu)件或者所述被結(jié)合構(gòu)件的各自的接觸部的至少一方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基板保持架系統(tǒng)，其特征在于， 在所述緩沖部與所述結(jié)合構(gòu)件或者所述被結(jié)合構(gòu)件接觸的情況下，所述緩沖部的硬度與所述結(jié)合構(gòu)件或者所述被結(jié)合構(gòu)件的接觸部的硬度不同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基板保持架系統(tǒng)，其特征在于， 所述緩沖部由板狀的緩沖板構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基板保持架系統(tǒng)，其特征在于，在所述緩沖板與所述結(jié)合構(gòu)件或者所述被結(jié)合構(gòu)件接觸的情況下，所述緩沖板的硬度比所述結(jié)合構(gòu)件或者所述被結(jié)合構(gòu)件的接觸部的硬度小。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基板保持架系統(tǒng)，其特征在于，與所述緩沖板接觸的所述結(jié)合構(gòu)件或者所述被結(jié)合構(gòu)件的接觸部形成為凸部，以與所述緩沖板進(jìn)行點(diǎn)接觸或者線接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基板保持架系統(tǒng)，其特征在于，所述凸部是將至少3個球構(gòu)件埋設(shè)在所述結(jié)合構(gòu)件或者所述被結(jié)合構(gòu)件中而形成的。
7.根據(jù)權(quán)利要求3 6中任一項所述的基板保持架系統(tǒng)，其特征在于， 所述緩沖板能夠更換。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基板保持架系統(tǒng)，其特征在于，所述緩沖部由涂敷在所述結(jié)合構(gòu)件或者所述被結(jié)合構(gòu)件的各自的接觸部的至少一方的涂敷材料構(gòu)成。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基板保持架系統(tǒng)，其特征在于，所述結(jié)合構(gòu)件或者所述被結(jié)合構(gòu)件的接觸部形成為被涂敷了所述涂敷材料的凸部。
10.根據(jù)權(quán)利要求1 9中任一項所述的基板保持架系統(tǒng)，其特征在于， 所述緩沖部由Si系材料或者樹脂系材料形成。
11.一種基板接合裝置，其特征在于，該基本接合裝置具有權(quán)利要求1 10中任一項所述的基板保持架系統(tǒng)。
12.—種器件的制造方法，該器件的制造方法是重疊多個基板而制造的器件的制造方法，該器件的制造方法的特征在于，重疊所述多個基板的工序包含使用基板保持架系統(tǒng)，將所述第1基板載置在所述第1 基板保持架的步驟、將所述第2基板載置在所述第2基板保持架的步驟、以及使所述結(jié)合構(gòu)件和所述被結(jié)合構(gòu)件接觸來夾持所述第1基板和所述第2基板的步驟，其中，該基板保持架系統(tǒng)具備保持第1基板的第1基板保持架；設(shè)置于所述第1基板保持架的結(jié)合構(gòu)件；保持第2基板的第2基板保持架；被結(jié)合構(gòu)件，該被結(jié)合構(gòu)件設(shè)置于所述第2基板支架上，當(dāng)所述第1基板保持架和所述第2基板保持架夾持所述第1基板和所述第2基板而對置時，該被結(jié)合構(gòu)件設(shè)置于與所述結(jié)合構(gòu)件對置的位置；以及緩沖部，該緩沖部設(shè)置于所述結(jié)合構(gòu)件或者所述被結(jié)合構(gòu)件的各自的接觸部的至少一方。
全文摘要
為了成為將用于保持半導(dǎo)體基板的基板保持架彼此一體化而夾持所層疊的半導(dǎo)體基板的狀態(tài)，需要將半導(dǎo)體基板彼此固定的固定機(jī)構(gòu)。該固定機(jī)構(gòu)中的接觸部位也能夠成為產(chǎn)生灰塵的原因。因此，為了抑制灰塵的產(chǎn)生而提供一種基板保持架系統(tǒng)，該基板保持架系統(tǒng)具備保持第1基板的第1基板保持架；設(shè)置于第1基板保持架的結(jié)合構(gòu)件；保持第2基板的第2基板保持架；被結(jié)合構(gòu)件，該被結(jié)合構(gòu)件設(shè)置于第2基板保持架上，當(dāng)?shù)?基板保持架和第2基板保持架夾持第1基板和第2基板而對置時，該被結(jié)合構(gòu)件設(shè)置于與結(jié)合構(gòu)件對置的位置；以及緩沖部，該緩沖部設(shè)置于結(jié)合構(gòu)件或者被結(jié)合構(gòu)件的各自的接觸部的至少一方。
文檔編號H01L21/02GK102498559SQ20108004165
公開日2012年6月13日 申請日期2010年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月21日
發(fā)明者前田榮裕, 菅谷功, 長南純一 申請人:株式會社尼康