專利名稱：接合裝置控制裝置及多層接合方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及接合裝置控制裝置及多層接合方法，尤其涉及將多個基板接合成一張基板時利用的接合裝置控制裝置及多層接合方法。
背景技術(shù)：
已知有一種將微小的電氣部件、機(jī)械部件集成而得到的MEMS。作為該MEMS，例示有微型繼電器、壓力傳感器、加速度傳感器等。已知有使真空氛圍中被活性化后的晶片表面彼此接觸，來接合該晶片的常溫接合。這樣的常溫接合適合制作該MEMS。該MEMS期望一個器件具備機(jī)構(gòu)部分和電路部分的多功能化，在這樣的常溫接合時，期望將三張以上的晶片接合成一張基板。并且，這樣的常溫接合需要面向提高批量生產(chǎn)性，從而期望將三張以上的晶片更快速地接合。在日本特開2008-288384號公報中公開有可靠性高的三維層疊器件。該三維層疊器件是將多個半導(dǎo)體晶片層疊一體化后形成各器件的三維層疊器件，其特征在于，在相鄰層疊的半導(dǎo)體晶片中，將一方的半導(dǎo)體晶片的接合部形成為凸?fàn)?，將另一方的半?dǎo)體晶片的接合部形成為凹狀，并將所述一方的半導(dǎo)體晶片的凸?fàn)畹慕雍喜亢退隽硪环降陌雽?dǎo)體晶片的凹狀的接合部直接接合而進(jìn)行層疊。在日本特開平05-160340號公報中公開有能夠?qū)娱g的元件的位置精密地對位并貼合的三維LSI用層疊裝置。該三維LSI層疊裝置具備具有X、Y、Z這三個軸和繞該各軸的旋轉(zhuǎn)ΘΧ、θ Y、θ Z中的至少一個軸合計四個軸以上的控制軸的大行程低分解能的粗調(diào)臺；具有Χ、Υ、Ζ這三個軸和繞該各軸的旋轉(zhuǎn)ΘΧ、θ Y、θ Z這三個軸合計六個軸的控制軸的小行程高分解能的微調(diào)臺；通過所述粗調(diào)臺及微調(diào)臺能夠進(jìn)行XY方向?qū)ξ患癦方向的定位壓抵的兩片晶片；對兩片晶片的垂直方向即Z方向的間隔進(jìn)行檢測的傳感器；對晶片貼合時的載荷進(jìn)行檢測的測力傳感器；對兩片晶片的面內(nèi)方向即XY方向的位置偏差進(jìn)行檢測的位置檢測機(jī)構(gòu)；通過粘接劑對兩片晶片進(jìn)行硬化粘接的硬化粘接機(jī)構(gòu)；對兩機(jī)構(gòu)進(jìn)行移動定位的移動機(jī)構(gòu)，所述三維LSI層疊裝置的特征在于，設(shè)有控制裝置，該控制裝置基于由所述位置檢測機(jī)構(gòu)檢測出的兩片晶片的XY方向的位置偏差，對所述粗調(diào)臺及微調(diào)臺進(jìn)行閉環(huán)控制，從而進(jìn)行兩片晶片的XY方向位置對合，并且該控制裝置基于由所述傳感器檢測出的間隔及由所述測力傳感器檢測出的載荷，對所述粗調(diào)臺及微調(diào)臺進(jìn)行閉環(huán)控制，從而進(jìn)行兩片晶片的平行度調(diào)整及兩片晶片的壓抵。在日本特開2004-358602號公報中公開有能夠在短時間內(nèi)高成品率地制造高度為幾100 μ m以上的層疊結(jié)構(gòu)體的層疊結(jié)構(gòu)體的制造方法。該層疊結(jié)構(gòu)體的制造方法中，通過反復(fù)進(jìn)行準(zhǔn)備形成有與結(jié)構(gòu)體的截面圖案對應(yīng)的多個截面圖案構(gòu)件的施主基板，在所述施主基板上對置配置靶基板，且將該靶基板與所述截面圖案構(gòu)件對位并壓接后進(jìn)行分離的處理，從而將所述截面圖案構(gòu)件轉(zhuǎn)印、層疊并進(jìn)行接合，所述層疊結(jié)構(gòu)體的制造方法的特征在于，所述施主基板的準(zhǔn)備包括在所述施主基板上形成對所述結(jié)構(gòu)體的截面圖案進(jìn)行轉(zhuǎn)印的轉(zhuǎn)印圖案層的第一工序；通過鍍敷在所述轉(zhuǎn)印圖案層的與所述結(jié)構(gòu)體的截面圖案對應(yīng)的空間部分形成所述多個截面圖案構(gòu)件的第二工序；除去所述轉(zhuǎn)印圖案層的第三工序。專利文獻(xiàn)1日本特開2008-288384號公報專利文獻(xiàn)2日本特開平05-160340號公報專利文獻(xiàn)3日本特開2004-358602號公報

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的課題在于提供一種將三張以上的基板快速地接合成一張接合基板的接合裝置控制裝置及多層接合方法。本發(fā)明的另一課題在于提供一種將三張以上的基板更低成本地接合的接合裝置控制裝置及多層接合方法。本發(fā)明的再一課題在于提供一種防止三張以上的基板的位置錯動的接合裝置控制裝置及多層接合方法。以下，將實施方式·實施例中使用的符號帶上括號使用，來記載用于解決課題的機(jī)構(gòu)。該符號是為了使權(quán)利要求書的記載與實施方式 實施例的記載的對應(yīng)清楚而附加的符號，絕不可用于權(quán)利要求書所記載的發(fā)明的技術(shù)的范圍的解釋。本發(fā)明的多層接合方法包括通過在接合腔室的內(nèi)部將第一基板和中間基板接合來制作第一接合基板的步驟；在該接合腔室的內(nèi)部配置該第一接合基板時將第二基板搬入該接合腔室的內(nèi)部的步驟；通過在該接合腔室的內(nèi)部將該第一接合基板和該第二基板接合來制作第二接合基板的步驟。根據(jù)這樣的多層接合方法，該第一基板在與該中間基板接合后不用從該接合腔室取出就能夠與該第二基板接合。因此，能夠快速地制作該第二接合基板，且能夠低成本地制作。優(yōu)選的是，該中間基板以該中間基板載置在中間卡盤上的狀態(tài)被搬入該接合腔室的內(nèi)部。該第一基板和該中間基板以該中間基板載置在該中間卡盤上的狀態(tài)接合。在該第一基板和該中間基板接合后，該中間卡盤以在該中間卡盤上未載有該第一接合基板的狀態(tài)被從該接合腔室的內(nèi)部搬出。在該中間卡盤被從該接合腔室的內(nèi)部搬出后，該第二基板以該第二基板載置在卡盤上的狀態(tài)被搬入該接合腔室的內(nèi)部。該第一接合基板和該第二基板以該第二基板載置在該卡盤上的狀態(tài)接合。優(yōu)選在該第二基板與該第一接合基板接合時施加在該第二基板和該第一接合基板上的載荷比在該第一基板和該中間基板接合時施加在該第一基板和該中間基板上的載荷大。優(yōu)選本發(fā)明的多層接合方法還包括在該第一基板和該中間基板接合前，使該第一基板的與該中間基板對置的面和該中間基板的與該第一基板對置的面活性化的步驟；在該第一接合基板和該第二基板接合前，使該第一接合基板的與該第二基板對置的面和該第二基板的與該第一接合基板對置的面活性化的步驟。優(yōu)選本發(fā)明的多層接合方法還包括在該第一基板和該中間基板接合前，使該第一基板與該中間基板進(jìn)行位置對合的步驟；在該第一接合基板和該第二基板接合前，使該第一接合基板與該第二基板進(jìn)行位置對合的步驟。優(yōu)選本發(fā)明的多層接合方法還包括通過對接合兩張基板而制作的第三接合基板進(jìn)行加工，來制作該中間基板的步驟。
優(yōu)選本發(fā)明的多層接合方法還包括通過切割該第二接合基板來制作多個產(chǎn)品的步驟。本發(fā)明的多層接合方法還包括在該卡盤配置在加載鎖定腔室的內(nèi)部的情況下，當(dāng)該第二基板載置在該卡盤上時，對該加載鎖定腔室的內(nèi)部進(jìn)行減壓的步驟。在該加載鎖定腔室的內(nèi)部被減壓后，該第二基板被從該加載鎖定腔室的內(nèi)部向該接合腔室的內(nèi)部搬入。 該卡盤形成有突出部分，在該第二基板載置在該卡盤上時，該突出部分與該第二基板接觸。 該突出部分在該第二基板載置在該卡盤上時，形成將由該卡盤和該第二基板夾著的空間與外部連接的流路。在該加載鎖定腔室的內(nèi)部的氛圍被減壓時，填充到該空間的氣體通過該流路而被向外部排出。因此，這樣的卡盤能夠防止在該氛圍被減壓時，該氣體使該第二基板相對于該卡盤移動。本發(fā)明的接合裝置控制裝置具備驅(qū)動部，其對壓接機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，以在接合腔室的內(nèi)部將第一基板和中間基板接合；搬送部，在將該第一基板和該中間基板接合而形成的第一接合基板配置在該接合腔室的內(nèi)部時，該搬送部對搬送裝置進(jìn)行控制，以將第二基板搬入該接合腔室的內(nèi)部。該驅(qū)動部再對該壓接機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，以在該接合腔室的內(nèi)部將該第一接合基板和該第二基板與第二接合基板接合。根據(jù)這樣的接合裝置控制裝置，該第一基板在與該中間基板接合后不用從該接合腔室取出就能夠與該第二基板接合。因此，能夠快速地制作該第二接合基板，且能夠低成本地制作。優(yōu)選的是，該中間基板以該中間基板載置在中間卡盤上的狀態(tài)被搬入該接合腔室的內(nèi)部。該第一基板和該中間基板以該中間基板載置在該中間卡盤上的狀態(tài)接合。在該第一基板和該中間基板接合后，該中間卡盤以在該中間卡盤上未載有該第一接合基板的狀態(tài)被從該接合腔室的內(nèi)部搬出。在該中間卡盤被從該接合腔室的內(nèi)部搬出后，該第二基板以該第二基板載置在卡盤上的狀態(tài)被搬入該接合腔室的內(nèi)部，該第一接合基板和該第二基板以該第二基板載置在該卡盤上的狀態(tài)接合。優(yōu)選該驅(qū)動部對該壓接機(jī)構(gòu)進(jìn)行驅(qū)動，以使在該第二基板與該第一接合基板接合時施加在該第二基板和該第一接合基板上的載荷比在該第一基板和該中間基板接合時施加在該第一基板和該中間基板上的載荷大。本發(fā)明的接合裝置控制裝置還具備活性化部，該活性化部對活性化裝置進(jìn)行控制，以在該第一基板和該中間基板接合前，使該第一基板的與該中間基板對置的面和該中間基板的與該第一基板對置的面活性化。該活性化部再對該活性化裝置進(jìn)行控制，以在該第一接合基板和該第二基板接合前，使該第一接合基板的與該第二基板對置的面和該第二基板的與該第一接合基板對置的面活性化。本發(fā)明的接合裝置控制裝置還具備位置對合部，該位置對合部對位置對合機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，以在該第一基板和該中間基板接合前，使該第一基板與該中間基板進(jìn)行位置對合。 該位置對合部再對該位置對合機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，以在該第一接合基板和該第二基板接合前， 使該第一接合基板與該第二基板進(jìn)行位置對合。在該卡盤配置在加載鎖定腔室的內(nèi)部的情況下，當(dāng)該第二基板載置在該卡盤上時，該搬送部對該加載鎖定腔室的內(nèi)部進(jìn)行減壓。在該加載鎖定腔室的內(nèi)部被減壓后，該第二基板被從該加載鎖定腔室的內(nèi)部向該接合腔室的內(nèi)部搬入。該卡盤形成有突出部分，在該第二基板載置在該卡盤上時，該突出部分與該第二基板接觸。該突出部分在該第二基板載置在該卡盤上時，形成將由該卡盤和該第二基板夾著的空間與外部連接的流路。在該加載鎖定腔室的內(nèi)部的氛圍被減壓時，填充到該空間中的氣體通過該流路而被向外部排出。 因此，這樣的卡盤能夠防止在該氛圍被減壓時，該氣體使該第二基板相對于該卡盤移動。本發(fā)明的接合裝置控制裝置及多層接合方法能夠?qū)⑷龔堃陨系幕蹇焖俚亟雍铣梢粡埥雍匣濉?br>

圖1是表示接合裝置的剖視圖。圖2是表示臺滑架的立體圖。圖3是表示搬送裝置的手部的俯視圖。圖4是表示上卡盤的俯視圖。圖5是表示晶片定位銷的剖視圖。圖6是表示上卡盤的剖視圖。圖7是表示定位用銷的剖視圖。圖8是表示下卡盤的俯視圖。圖9是表示下卡盤的剖視圖。圖10是表示對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)的俯視圖。圖11是表示本發(fā)明的接合裝置控制裝置的框圖。圖12是表示使用接合裝置執(zhí)行的動作的流程圖。圖13是表示步驟Sl中的接合對象的狀態(tài)的例子的側(cè)視圖。圖14是表示步驟S3中的接合對象的狀態(tài)的例子的側(cè)視圖。圖15是表示步驟S3中的接合對象的另一狀態(tài)的例子的側(cè)視圖。圖16是表示步驟S4中的接合對象的狀態(tài)的例子的側(cè)視圖。圖17是表示步驟S12中的接合對象的狀態(tài)的例子的側(cè)視圖。圖18是表示步驟S13中的接合對象的狀態(tài)的例子的側(cè)視圖。圖19是表示步驟S13中的接合對象的另一狀態(tài)的例子的側(cè)視圖。圖20是表示步驟S14中的接合對象的狀態(tài)的例子的側(cè)視圖。圖21是表示步驟Sl中的接合對象的另一狀態(tài)的例子的側(cè)視圖。圖22是表示比較例的在卡盤上載有晶片的狀態(tài)的剖視圖。
具體實施例方式參照附圖，對本發(fā)明的接合裝置控制裝置的實施方式進(jìn)行記載。如圖1所示，該接合裝置控制裝置10適用于接合系統(tǒng)。即，該接合系統(tǒng)具備接合裝置控制裝置10和接合裝置1。接合裝置1具備接合腔室2和加載鎖定腔室3。接合腔室2和加載鎖定腔室3是對內(nèi)部進(jìn)行密封以與環(huán)境隔離的容器。接合裝置1還具備閘閥5。閘閥5夾設(shè)在接合腔室2 與加載鎖定腔室3之間。間閥5通過接合裝置控制裝置10進(jìn)行控制，從而關(guān)閉將接合腔室 2的內(nèi)部與加載鎖定腔室3的內(nèi)部連接的閘門，或者打開該閘門。加載鎖定腔室3具備未圖示的蓋。該蓋關(guān)閉將加載鎖定腔室3的外部與內(nèi)部連接的閘門，或者打開該閘門。加載鎖定腔室3具備真空泵4。真空泵4通過接合裝置控制裝置10進(jìn)行控制，從而將氣體從加載鎖定腔室3的內(nèi)部排出。作為真空泵4，例示有渦輪分子泵、低溫泵、油擴(kuò)散泵。加載鎖定腔室3在內(nèi)部還具備搬送機(jī)構(gòu)6。搬送機(jī)構(gòu)6通過接合裝置控制裝置10進(jìn)行控制，從而經(jīng)由閘閥5將配置在加載鎖定腔室3的內(nèi)部的晶片向接合腔室2搬送，或者經(jīng)由閘閥5將配置在接合腔室2中的晶片向加載鎖定腔室3的內(nèi)部搬送。接合腔室2具備真空泵9。真空泵9通過接合裝置控制裝置10進(jìn)行控制，從而將氣體從接合腔室2的內(nèi)部排出。作為真空泵9，例示有渦輪分子泵、低溫泵、油擴(kuò)散泵。接合腔室2還具備臺滑架45和位置對合機(jī)構(gòu)12。臺滑架45配置在接合腔室2的內(nèi)部，被支承為能夠沿水平方向平行移動，且能夠以平行于鉛垂方向的旋轉(zhuǎn)軸為中心而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)移動。并且，位置對合機(jī)構(gòu)12通過接合裝置控制裝置10進(jìn)行控制，從而驅(qū)動臺滑架 45，以使臺滑架45沿水平方向平行移動，或者使臺滑架45以平行于鉛垂方向的旋轉(zhuǎn)軸為中心而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)移動。接合腔室2還具備壓接機(jī)構(gòu)11、壓接軸13、靜電吸盤18、載荷計19。壓接軸13被支承為相對于接合腔室2能夠沿鉛垂方向平行移動。靜電吸盤18配置在壓接軸13的下端，在與位置對合機(jī)構(gòu)12對置的面上具備電介質(zhì)層。靜電吸盤18通過接合裝置控制裝置 10進(jìn)行控制，從而在靜電力的作用下保持晶片。壓接機(jī)構(gòu)11通過接合裝置控制裝置10進(jìn)行控制，從而使壓接軸13相對于接合腔室2而沿鉛垂方向平行移動。壓接機(jī)構(gòu)11還對配置靜電吸盤18的位置進(jìn)行測定，并將該位置向接合裝置控制裝置10輸出。載荷計19通過測定施加在壓接軸13上的載荷，來測定施加在由靜電吸盤18保持的晶片上的載荷，并將該載荷向接合裝置控制裝置10輸出。接合腔室2還具備離子槍14和電子源15。在靜電吸盤18配置在上方時，離子槍 14配置成朝向位置對合機(jī)構(gòu)12與靜電吸盤18之間的空間。離子槍14通過接合裝置控制裝置10進(jìn)行控制，從而將氬離子通過位置對合機(jī)構(gòu)12與靜電吸盤18之間的空間并沿著與接合腔室2的內(nèi)側(cè)表面交叉的照射軸加速放出。離子槍14還具備未圖示的金屬靶。該金屬靶配置在該氬離子照射的位置。需要說明的是，該金屬靶在不需要使金屬附著于晶片的接合面時也可以省略。電子源15與離子槍14同樣，配置成朝向位置對合機(jī)構(gòu)12與靜電吸盤18之間的空間。電子源15通過接合裝置控制裝置10進(jìn)行控制，從而將電子通過位置對合機(jī)構(gòu)12與靜電吸盤18之間的空間并沿著與接合腔室2的內(nèi)側(cè)表面交叉的另一照射軸加速放出。圖2表示臺滑架45。臺滑架45大致形成為圓盤狀。臺滑架45配置成其圓盤的軸與鉛垂方向平行，且在該圓盤的上側(cè)的面上形成有平坦的支承面46。臺滑架45在支承面46 上形成有多個對準(zhǔn)用孔47。臺滑架45在支承面46的外周部還形成有多個定位銷48-1 48-2。多個定位銷48-1 48-2分別為圓形且形成為前端變細(xì)的突起。圖3表示搬送機(jī)構(gòu)6所具備的手部17。手部17形成有爪21_1、21_2。爪21_1、 21-2分別形成為板狀。爪21-1、21-2以沿著一個水平面的方式配置。爪21-1具有直線狀的邊緣25-1。爪21-2具有直線狀的邊緣25-2。爪21_1、21_2以邊緣25_1與邊緣25_2對置且邊緣25-1與邊緣25-2平行的方式配置。爪21-1在邊緣25-1的局部形成有切口 49_1。 爪21-2在邊緣25-2的局部形成有切口 49-2。切口 49_2形成為與切口 49_1對置。圖4表示上卡盤7。上卡盤7由鋁或不銹鋼形成，大致形成為圓盤狀，被利用于載置上晶片。上卡盤7形成有多個定位孔53-1 53-2和多個對準(zhǔn)用孔M。多個定位孔53-1 53-2形成為圓形，且形成在該圓盤的外周附近。多個定位孔53-1 53_2的直徑分別與臺滑架45的定位銷48-1 48-2的直徑大致相等。多個定位孔53_1 53_2還形成為定位孔53-1與定位孔53-2的距離和定位銷48-1與定位銷48_2的距離一致。S卩，多個定位孔53-1 53-2配置成在上卡盤7放置在臺滑架45上時，與多個定位銷48_1 48_2 嵌合。即，上卡盤7在以使多個定位銷48-1 48-2與多個定位孔53-1 53_2嵌合的方式放置在臺滑架45上時，被載置到臺滑架45的固定位置。多個對準(zhǔn)用孔M以貫通的方式形成。多個對準(zhǔn)用孔M形成為在上卡盤7放置在臺滑架45上時，分別與臺滑架45的多個對準(zhǔn)用孔47連接。多個對準(zhǔn)用孔M還形成為在上卡盤7載有上晶片時，與該上晶片上形成的對準(zhǔn)標(biāo)記一致。上卡盤7在其圓盤的上側(cè)的面上還形成有多個突出部分51-1 51-4和多個晶片定位銷52-1 52-3。多個突出部分51-1 51_4形成為從該圓盤的上側(cè)的面突出的突起， 并沿著載置在上卡盤7上的上晶片的外周形成，且上端沿著一個平面形成。多個晶片定位銷52-1 52-3形成為從該圓盤的上側(cè)的面突出的突起，并沿著載置在上卡盤7上的上晶片的外周形成。尤其是晶片定位銷52-2 52-3形成為沿著載置在上卡盤7上的上晶片的定向平面。此時，上晶片在以定向平面與晶片定位銷52-2 52-3相接且外周與晶片定位銷52-1相接的方式載置在上卡盤7上時，被載置到上卡盤7的固定位置。上卡盤7形成有多個突出部分51-1 51-4，從而在上晶片載置到該上卡盤7的固定位置上時，形成使由上卡盤7與上晶片夾著的空間與外部相通的流路。即，多個突出部分51-1 51-4形成為彼此不相連。并且，多個晶片定位銷52-1 52-3形成為比多個突出部分51_1 51_4高，且比多個突出部分51-1 51-4的高度與該上晶片的厚度之和低。即，如圖5所示，多個突出部分51-1 51-4形成為在上卡盤7上載有上晶片時，和上晶片的與上卡盤7對置的面的外周接觸。多個晶片定位銷52-1 52-3形成為在上卡盤7上載有上晶片時，與上晶片的側(cè)面接觸。多個晶片定位銷52-1 52-3形成為在上卡盤7上載有上晶片時，不會從上晶片的與上卡盤7對置的面的背面突出。如圖6所示，上卡盤7由凸緣部分56和主體部分57形成。主體部分57形成為圓柱狀。該圓柱的直徑比手部17的邊緣25-1與邊緣25-2的的間隔小。凸緣部分56以從主體部分57的圓柱的側(cè)面伸出的方式形成，并形成為圓盤狀。其圓盤的直徑比手部17邊緣 25-1與邊緣25-2的間隔大。即，上卡盤7通過將凸緣部分56載置在爪21-1 21-2上而被搬送機(jī)構(gòu)6把持。如圖7所示，上卡盤7還形成有定位用銷59。定位用銷59形成為從朝向凸緣部分56的下側(cè)的面突出的突起。定位用銷59的直徑與切口 49-1 49-2的直徑大致相等。 定位用銷59在關(guān)于凸緣部分56的圓盤的中心彼此對稱的兩個部分上形成有兩個。即，定位用銷59形成為在上卡盤7被搬送機(jī)構(gòu)6把持時，分別與爪21-1 21-2的切口 49_1 49-2嵌合。此時，上卡盤7在以分別與爪21-1 21-2的切口 49_1 49_2嵌合的方式被搬送機(jī)構(gòu)6把持時，被把持在手部17的固定位置。圖8表示下卡盤8。下卡盤8由鋁或不銹鋼形成，大致形成為圓盤狀，利用于載置下晶片。下卡盤8形成有多個定位孔63-1 63-2和多個對準(zhǔn)用孔64。多個定位孔63_1 63-2形成為圓形，且形成在該圓盤的外周附近。多個定位孔63-1 63-2的直徑分別與臺滑架45的定位銷48-1 48-2的直徑大致相等。多個定位孔63_1 63_2還形成為定位孔63-1與定位孔63-2的距離和定位銷48-1與定位銷48_2的距離一致。即，多個定位孔 63-1 63-2配置成在下卡盤8放置在臺滑架45上時，與多個定位銷48_1 48_2嵌合。 即，下卡盤8在以多個定位銷48-1 48-2與多個定位孔63-1 63_2嵌合的方式放置在臺滑架45上時，被載置到臺滑架45的固定位置。多個對準(zhǔn)用孔64以貫通的方式形成。多個對準(zhǔn)用孔64形成為在下卡盤8放置在臺滑架45上時，分別與臺滑架45的多個對準(zhǔn)用孔47連接。多個對準(zhǔn)用孔64還形成為在下卡盤8上載有下晶片時，與該下晶片上形成的對準(zhǔn)標(biāo)記一致。下卡盤8在其圓盤的上側(cè)的面上還形成有突出部分61和多個晶片定位銷62-1 62-3。突出部分61形成為從該圓盤的上側(cè)的面突出的突起，并形成為與下卡盤8上載置的下晶片的形狀大致相同的形狀，且上端沿著一個平面。突出部分61在上端形成有槽65。槽 65在上端形成為格子狀。槽65還形成為與突出部分61的側(cè)面相連。多個晶片定位銷62-1 62-3形成為從該圓盤的上側(cè)的面突出的突起，并形成為沿著載置在下卡盤8上的下晶片的外周。尤其是晶片定位銷62-2 62-3形成為沿著載置在下卡盤8上的下晶片的定向平面。此時，下晶片在以定向平面與晶片定位銷62-2 62-3 相接且外周與晶片定位銷62-1相接的方式載置在下卡盤8上時，被載置到下卡盤8的固定位置。并且，多個晶片定位銷62-1 62-3形成為比突出部分61高，且比突出部分61的高度與該下晶片的厚度之和低。即，突出部分61形成為在下卡盤8上載有下晶片時，和該下晶片的與下卡盤8對置的面的大部分接觸。多個晶片定位銷62-1 62-3形成為在下卡盤8上載有下晶片時，與該下晶片的側(cè)面接觸。多個晶片定位銷62-1 62-3形成為在下卡盤8上載有下晶片時，不會從該下晶片的與下卡盤8對置的面的背面突出。如圖9所示，下卡盤8由凸緣部分66和主體部分67形成。主體部分67形成為圓柱狀。該圓柱的直徑比邊緣25-1與邊緣25-2的間隔小。凸緣部分66形成為從主體部分 67的圓柱的側(cè)面伸出，并形成為圓盤狀。該圓盤的直徑比邊緣25-1與邊緣25-2的間隔大。 即，下卡盤8通過使凸緣部分66載置在爪21-1 21-2上而被搬送機(jī)構(gòu)6把持。下卡盤8與上卡盤7同樣，還形成有定位用銷。該定位用銷形成為從朝向凸緣部分 66的下側(cè)的面突出的突起。該定位用銷的直徑與切口 49-1 49-2的直徑大致相等。該定位用銷在關(guān)于凸緣部分66的圓盤的中心相互對稱的兩個部分上形成有兩個。即，該定位用銷形成為在下卡盤8被搬送機(jī)構(gòu)6把持時，分別與爪21-1 21-2的切口 49-1 49_2嵌合。此時，下卡盤8在以分別與爪21-1 21-2的切口 49-1 49_2嵌合的方式被搬送機(jī)構(gòu)6把持時，被把持在手部17的固定位置。如圖10所示，接合裝置1還具備兩個對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)91-1 91-2。對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)91_1 91-2配置在接合腔室2的外側(cè)，且配置在臺滑架45的與靜電吸盤18對置側(cè)的相反側(cè)。對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)91-1 91-2分別具有光源92、鏡筒93和照相機(jī)94。光源92、鏡筒93、照相機(jī)94 固定于接合腔室2。光源92通過接合裝置控制裝置10進(jìn)行控制，從而生成通過硅基板的紅外線。作為該紅外線的波長，例示有Iym以上的波長。鏡筒93將由光源92生成的紅外線的方向改變成鉛垂方向，并朝向臺滑架45的多個對準(zhǔn)用孔47照射該紅外線。鏡筒93還使從臺滑架45的多個對準(zhǔn)用孔47朝向鏡筒93行進(jìn)的紅外線透過照相機(jī)94。照相機(jī)94通過接合裝置控制裝置10進(jìn)行控制，從而基于透過鏡筒93的紅外線而生成圖像，并將表示該圖像的電信號向接合裝置控制裝置10輸出。圖11表示接合裝置控制裝置10。接合裝置控制裝置10具備未圖示的CPU、存儲裝置、移動存儲驅(qū)動器、輸入裝置、接口。該CPU執(zhí)行安裝在接合裝置控制裝置10中的計算機(jī)程序，從而對該存儲裝置、輸入裝置、接口進(jìn)行控制。該存儲裝置記錄該計算機(jī)程序，并暫時地記錄由該CPU生成的信息。該移動存儲驅(qū)動器在插入有記錄介質(zhì)時，被利用于讀出記錄在該記錄介質(zhì)中的數(shù)據(jù)。尤其是該移動存儲驅(qū)動器在插入有記錄了計算機(jī)程序的記錄介質(zhì)的情況下，在將該計算機(jī)程序向接合裝置控制裝置10安裝時被利用。該輸入裝置通過使用者操作而生成信息，并將該信息向該CPU輸出。作為該輸入裝置，例示有鍵盤。該接口將由與接合裝置控制裝置10連接的外部設(shè)備生成的信息向該CPU輸出，并將由該CPU生成的信息向該外部設(shè)備輸出。該外部設(shè)備包括真空泵4、搬送機(jī)構(gòu)6、真空泵9、壓接機(jī)構(gòu)11、位置對合機(jī)構(gòu)12、離子槍14、電子源15、靜電吸盤18、載荷計19、光源92、照相機(jī)94。安裝在接合裝置控制裝置10中的計算機(jī)程序由用于使接合裝置控制裝置10實現(xiàn)多個功能的多個計算機(jī)程序形成。該多個功能包括搬送部31、驅(qū)動部32、吸盤控制部33、活性化部34、位置對合部35。搬送部31關(guān)閉閘閥5。搬送部31在關(guān)閉閘閥5時，還利用真空泵4在加載鎖定腔室3的內(nèi)部生成規(guī)定的真空度的預(yù)備氛圍，或者在加載鎖定腔室3的內(nèi)部生成大氣壓氛圍。 在加載鎖定腔室3的內(nèi)部生成該規(guī)定的真空度的氛圍時，搬送部31打開閘閥5，或者關(guān)閉閘閥5。搬送部31在打開閘閥5時，利用搬送機(jī)構(gòu)6將配置在加載鎖定腔室3的內(nèi)部的臺滑架45向位置對合機(jī)構(gòu)12搬送，或者利用搬送機(jī)構(gòu)6將由位置對合機(jī)構(gòu)12保持的臺滑架 45向加載鎖定腔室3的內(nèi)部搬送。驅(qū)動部32對壓接機(jī)構(gòu)11進(jìn)行控制，以使靜電吸盤18平行移動。驅(qū)動部32還算出靜電吸盤18到達(dá)規(guī)定的位置的時刻，并對壓接機(jī)構(gòu)11進(jìn)行控制，以在該時刻使靜電吸盤 18停止。驅(qū)動部32基于由載荷計19測定的載荷，來算出該測定的載荷到達(dá)規(guī)定的載荷的時刻，并對壓接機(jī)構(gòu)11進(jìn)行控制，以在該時刻使靜電吸盤18停止。吸盤控制部33對靜電吸盤18進(jìn)行控制，以使靜電吸盤18保持晶片或者使靜電吸盤18不保持晶片。在關(guān)閉閘閥5時，活性化部34利用真空泵9在接合腔室2的內(nèi)部生成規(guī)定的真空度的接合氛圍。在接合腔室2的內(nèi)部生成該接合氛圍時，活性化部34還利用離子槍14朝向上晶片與下晶片之間放出氬離子。在正放出該氬離子時，活性化部34還利用電子源15 朝向上晶片與下晶片之間放出電子。在載有上晶片的上卡盤7載置在臺滑架45上時，位置對合部35對位置對合機(jī)構(gòu) 12進(jìn)行控制，以將上晶片的水平方向的位置配置到規(guī)定的位置。在靜電吸盤18保持上晶片的情況下，當(dāng)載有下晶片的下卡盤8載置在臺滑架45上時，位置對合部35還對壓接機(jī)構(gòu) 11進(jìn)行控制，以使上晶片與下晶片接近到規(guī)定的距離。在上晶片與下晶片分離成該規(guī)定的距離時，位置對合部35再對位置對合機(jī)構(gòu)12進(jìn)行控制，以使下晶片相對于上晶片的水平方向的位置配置到規(guī)定的位置。本發(fā)明的接合方法的實施方式具備利用接合裝置1執(zhí)行的動作和不利用接合裝置1執(zhí)行的動作。
圖12表示利用接合裝置1執(zhí)行的動作。作業(yè)者首先關(guān)閉閘閥5，并利用真空泵9 在接合腔室2的內(nèi)部生成真空氛圍，在加載鎖定腔室3的內(nèi)部生成大氣壓氛圍。作業(yè)者以使定向平面與晶片定位銷52-2 52-3相接且使外周與晶片定位銷52-1相接的方式將上晶片載置在上卡盤7上。作業(yè)者以使定向平面與晶片定位銷62-2 62-3相接且使外周與晶片定位銷62-1相接的方式將下晶片載置在下卡盤8上。這樣的下卡盤8準(zhǔn)備多個。作業(yè)者打開加載鎖定腔室3的蓋，將上卡盤7配置到加載鎖定腔室3的內(nèi)部，并將多個下卡盤 8配置到加載鎖定腔室3的內(nèi)部。接著，作業(yè)者關(guān)閉加載鎖定腔室3的蓋，從而在加載鎖定腔室3的內(nèi)部生成真空氛圍。接合裝置控制裝置10在加載鎖定腔室3的內(nèi)部生成真空氛圍后，打開閘閥5。接合裝置控制裝置10首先將上晶片保持于靜電吸盤18。接合裝置控制裝置10對搬送機(jī)構(gòu) 6進(jìn)行控制，以將載有上晶片的上卡盤7從加載鎖定腔室3搬送到臺滑架45上。接合裝置控制裝置10對搬送機(jī)構(gòu)6進(jìn)行控制，以使搬送機(jī)構(gòu)6的手部17下降。此時，多個定位孔 53-1 53-2分別與臺滑架45的多個定位銷48_1 48_2嵌合，而上卡盤7被保持到臺滑架45上(步驟Si)。接合裝置控制裝置10對搬送機(jī)構(gòu)6進(jìn)行控制，以使搬送機(jī)構(gòu)6的手部 17向加載鎖定腔室3的內(nèi)部退避。接著，接合裝置控制裝置10對對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)91-1 91-2進(jìn)行控制，以拍攝在上晶片上形成的對準(zhǔn)標(biāo)記的圖像。接合裝置控制裝置10基于該圖像來對位置對合機(jī)構(gòu)12進(jìn)行控制，以將上晶片的水平方向的位置配置到規(guī)定的位置(步驟S2)。接著，接合裝置控制裝置 10對壓接機(jī)構(gòu)11進(jìn)行控制，以使靜電吸盤18向鉛垂下方下降。接合裝置控制裝置10對壓接機(jī)構(gòu)11進(jìn)行控制，以在靜電吸盤18接觸上晶片時使靜電吸盤18停止，并對靜電吸盤 18進(jìn)行控制，以使靜電吸盤18保持上晶片。此時，由于上卡盤7的多個晶片定位銷52-1 52-3形成為不從上晶片突出，因此不與靜電吸盤18接觸。因此，接合裝置1能夠使上晶片更可靠地與靜電吸盤18接觸，并能夠?qū)⑸暇煽康乇３钟陟o電吸盤18。接合裝置控制裝置10對壓接機(jī)構(gòu)11進(jìn)行控制，以使上晶片離開上卡盤7，即，使靜電吸盤18向鉛垂上方上升。在上晶片離開上卡盤7后，接合裝置控制裝置10對搬送機(jī)構(gòu)6進(jìn)行控制，以將未載有上晶片的上卡盤7從臺滑架45向加載鎖定腔室3的內(nèi)部搬送(步驟S3)。在使上晶片保持于靜電吸盤18后，接合裝置控制裝置10對搬送機(jī)構(gòu)6進(jìn)行控制， 以將載有下晶片的下卡盤8從加載鎖定腔室3搬送到臺滑架45上。接合裝置控制裝置10 對搬送機(jī)構(gòu)6進(jìn)行控制，以使搬送機(jī)構(gòu)6的手部17下降。此時，多個定位孔63-1 63-2分別與臺滑架45的多個定位銷48-1 48-2嵌合，而下卡盤8被保持到臺滑架45上。接合裝置控制裝置10對搬送機(jī)構(gòu)6進(jìn)行控制，以使搬送機(jī)構(gòu)6的手部17向加載鎖定腔室3的內(nèi)部退避。接著，接合裝置控制裝置10關(guān)閉閘閥5，并對真空泵9進(jìn)行控制，以在接合腔室 2的內(nèi)部生成規(guī)定的真空度的接合氛圍(步驟S4)。接著，接合裝置控制裝置10對對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)91-1 91-2進(jìn)行控制，以拍攝在下晶片上形成的對準(zhǔn)標(biāo)記的圖像。接合裝置控制裝置10基于該圖像而對位置對合機(jī)構(gòu)12進(jìn)行控制，以將下晶片的水平方向的位置配置到規(guī)定的位置(步驟S5)。當(dāng)接合腔室2的內(nèi)部生成該接合氛圍時，在由靜電吸盤18保持的上晶片和由臺滑架45保持的下晶片分離的狀態(tài)下， 接合裝置控制裝置10對離子槍14進(jìn)行控制，以朝向上晶片與下晶片之間放出粒子(步驟 S6)。該粒子向上晶片和下晶片照射，除去在它們表面上形成的氧化物等，并除去附著在它們表面上的雜質(zhì)。接合裝置控制裝置10對壓接機(jī)構(gòu)11進(jìn)行控制，以使靜電吸盤18向鉛垂下方下降到規(guī)定的位置。接合裝置控制裝置10再對壓接機(jī)構(gòu)11進(jìn)行控制，以使上晶片與下晶片離開規(guī)定的距離，即，使靜電吸盤18在規(guī)定的位置停止(步驟S7)。接著，接合裝置控制裝置 10對對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)91-1 91-2進(jìn)行控制，以拍攝顯現(xiàn)出在上晶片上形成的對準(zhǔn)標(biāo)記和在下晶片上形成的對準(zhǔn)標(biāo)記的圖像。接合裝置控制裝置10基于該拍攝的圖像來對位置對合機(jī)構(gòu) 12進(jìn)行控制，以使上晶片和下晶片按照設(shè)計進(jìn)行接合(步驟S9)。在上晶片和下晶片接合后再接合下晶片和另外的下晶片時(步驟SlO為YES)，接合裝置控制裝置10對壓接機(jī)構(gòu)11進(jìn)行控制，以使上晶片與下晶片接觸，即，使靜電吸盤18 向鉛垂下方下降(步驟SU)。上晶片和下晶片通過該接觸而接合，生成一張接合晶片。此時，由于下卡盤8的多個晶片定位銷62-1 62-3形成為不從下晶片突出，因此不與靜電吸盤18或上晶片接觸。因此，接合裝置1能夠使下晶片更可靠地與上晶片接觸，并能夠使上晶片和下晶片更可靠地接合。并且，此時，下卡盤8的突出部分61與下晶片的大致全部接觸。因此，下晶片能夠防止因接合時施加的載荷而破損的情況，接合裝置1能夠?qū)ι暇拖戮┘痈蟮妮d荷。接合裝置控制裝置10對靜電吸盤18進(jìn)行控制，以使該接合晶片離開下卡盤8，即， 使該接合晶片成為保持于靜電吸盤18的狀態(tài)，并對壓接機(jī)構(gòu)11進(jìn)行控制，以使靜電吸盤18 向鉛垂上方上升。接著，接合裝置控制裝置10打開閘閥5，并對搬送機(jī)構(gòu)6進(jìn)行控制，以將下卡盤8從臺滑架45向加載鎖定腔室3搬送。在未載有該接合晶片的下卡盤8被搬送到加載鎖定腔室3后，接合裝置控制裝置10對搬送機(jī)構(gòu)6進(jìn)行控制，以將載有下晶片的下卡盤8從加載鎖定腔室3搬送到臺滑架45上。接合裝置控制裝置10對搬送機(jī)構(gòu)6進(jìn)行控制， 以使搬送機(jī)構(gòu)6的手部17下降。此時，多個定位孔63-1 63-2分別與臺滑架45的多個定位銷48-1 48-2嵌合，而下卡盤8被保持到臺滑架45上。接合裝置控制裝置10對搬送機(jī)構(gòu)6進(jìn)行控制，以使搬送機(jī)構(gòu)6的手部17向加載鎖定腔室3的內(nèi)部退避。接著，接合裝置控制裝置10關(guān)閉閘閥5，并對真空泵9進(jìn)行控制，以在接合腔室2的內(nèi)部生成規(guī)定的真空度的接合氛圍(步驟S13)。接著，接合裝置控制裝置10對對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)91-1 91-2進(jìn)行控制，以拍攝在下晶片上形成的對準(zhǔn)標(biāo)記的圖像。接合裝置控制裝置10基于該圖像對位置對合機(jī)構(gòu)12進(jìn)行控制， 以將下晶片的水平方向的位置配置到規(guī)定的位置(步驟S5)。當(dāng)接合腔室2的內(nèi)部生成該接合氛圍時，在由靜電吸盤18保持的該接合晶片和由臺滑架45保持的下晶片分離的狀態(tài)下，接合裝置控制裝置10對離子槍14進(jìn)行控制，以朝向該接合晶片與下晶片之間放出粒子 (步驟S6)。該粒子向該接合晶片和下晶片照射，除去在它們表面上形成的氧化物等，并除去附著在它們表面上的雜質(zhì)。接合裝置控制裝置10對壓接機(jī)構(gòu)11進(jìn)行控制，以使靜電吸盤18向鉛垂下方下降到規(guī)定的位置。接合裝置控制裝置10再對壓接機(jī)構(gòu)11進(jìn)行控制，以使該接合晶片與下晶片離開規(guī)定的距離，即，使靜電吸盤18在規(guī)定的位置停止(步驟S7)。接著，接合裝置控制裝置10對對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)91-1 91-2進(jìn)行控制，以拍攝顯現(xiàn)出在該合晶片上形成的對準(zhǔn)標(biāo)記和在下晶片上形成的對準(zhǔn)標(biāo)記的圖像。接合裝置控制裝置10基于該拍攝的圖像來對位置對合機(jī)構(gòu)12進(jìn)行控制，以使該接合晶片和下晶片按照設(shè)計進(jìn)行接合(步驟S9)。
在該接合晶片與下晶片接合后不再接合下晶片和另外的下晶片時(步驟SlO為 NO)，接合裝置控制裝置10對壓接機(jī)構(gòu)11進(jìn)行控制，以使該接合晶片與下晶片接觸，即，使靜電吸盤18向鉛垂下方下降。該接合晶片與下晶片通過該接觸而接合，生成一片其它的接合晶片。接合裝置控制裝置10還對靜電吸盤18進(jìn)行控制，以將接合晶片從靜電吸盤18解吸(步驟S14)。根據(jù)這樣的動作，步驟S12中制作的接合晶片在不從接合腔室2取出的情況下就能夠再接合其它晶片。因此，根據(jù)這樣的動作，與接合一對晶片的接合方法相比，能夠更快速地接合三張以上的晶片，且能夠以更低成本接合三張以上的晶片。接合裝置控制裝置10對壓接機(jī)構(gòu)11進(jìn)行控制，以使靜電吸盤18向鉛垂上方上升。接著，接合裝置控制裝置10打開閘閥5，并對搬送機(jī)構(gòu)6進(jìn)行控制，以將載有該接合晶片的下卡盤8從臺滑架45向加載鎖定腔室3搬送。接合裝置控制裝置10關(guān)閉閘閥5，并對真空泵4進(jìn)行控制，以在加載鎖定腔室3的內(nèi)部生成大氣壓氛圍。在加載鎖定腔室3的內(nèi)部生成大氣壓氛圍后，作業(yè)者打開加載鎖定腔室3的蓋，將該接合晶片取出(步驟S15)。例如，使用者再將三張的晶片(晶片82、晶片84、晶片86)接合成一張接合晶片時，準(zhǔn)備三個卡盤(卡盤81、卡盤83、卡盤8 。使用者將晶片82載置在卡盤81上，將晶片 84載置在卡盤83上，將晶片86載置在卡盤85上。作為卡盤81，例示有上卡盤7。作為卡盤83，例示有下卡盤8。作為卡盤85，例示有下卡盤8。在執(zhí)行步驟Sl后，如圖13所示，載有晶片82的卡盤81載置在臺滑架45上，什么都未吸附的靜電吸盤18配置在離開臺滑架45的位置。在步驟S3中，如圖14所示，在載置于臺滑架45上的卡盤81上載置的晶片82與靜電吸盤18接觸，晶片82被靜電吸盤18吸附。在執(zhí)行步驟S3后，如圖15所示，什么都未載置的卡盤81載置在臺滑架45上，吸附有晶片82的靜電吸盤18配置在離開臺滑架45的位置。在執(zhí)行步驟S4后，如圖16所示，載有晶片84的卡盤83載置在臺滑架45上，吸附有晶片82的靜電吸盤18配置在離開臺滑架45的位置。在步驟S12中，如圖17所示，載置在卡盤83上的晶片84與靜電吸盤18所吸附的晶片82接觸。在執(zhí)行步驟S12后，如圖18所示，由晶片84和晶片82形成接合晶片87，什么都未載置的卡盤83載置在臺滑架45上，吸附有接合晶片87的靜電吸盤18配置在離開臺滑架 45的位置。在執(zhí)行步驟S13后，如圖19所示，載有晶片86的卡盤85載置在臺滑架45上，吸附有接合晶片87的靜電吸盤18配置在離開臺滑架45的位置。由于在晶片86后沒有接合的另外的晶片，因此不執(zhí)行步驟S12，而執(zhí)行步驟S14。 在步驟S14中，如圖20所示，載置在卡盤85上的晶片86與靜電吸盤18所吸附的接合晶片 87接觸。在執(zhí)行步驟S14后，如圖21所示，由接合晶片87和晶片86形成接合晶片88，載有接合晶片88的卡盤85載置在臺滑架45上，什么都未吸附的靜電吸盤18配置在離開臺滑架45的位置。根據(jù)這樣的動作，由晶片82和晶片84形成的接合晶片87在不從接合腔室2取出的情況下就能夠與晶片86接合。因此，根據(jù)這樣的動作，與接合一對晶片的接合方法相比， 能夠更快速地接合三張以上的晶片，且能夠以更低成本接合三張以上的晶片。不使用接合裝置1執(zhí)行的動作包括制作接合對象即晶片的動作、對接合晶片進(jìn)行切割的動作。在制作該接合對象即晶片的動作中，制作上晶片和下晶片，例如，制作圖13 圖 21的晶片82、晶片84、晶片86。需要說明的是，作為晶片84或晶片86，也能夠適用通過利用接合裝置1將兩片晶片接合而制作的晶片。另外，作為晶片84或晶片86，也可以適用通過加工該接合晶片而制作的晶片。若將這樣的晶片適用作為晶片84或晶片86，則能夠以配置多個接合面的順序和形成該多個接合面的順序不同的方式接合多個晶片，從而能夠使接合的方式多樣化。在對接合晶片進(jìn)行切割的動作中，將利用接合裝置1制作的接合晶片分割成多個器件。即，利用接合裝置1執(zhí)行的動作適合制作形成為多個器件的接合晶片。如圖22所示，例示為上晶片和下晶片的晶片70存在變形的情況。在晶片70載置到例示為上卡盤7和下卡盤8的卡盤71上時，在晶片70與卡盤71之間形成空間72。在沒有將空間72和外部連接的流路的情況下，當(dāng)配置有晶片70和卡盤71的氛圍被減壓時，存在填充到空間72中的空氣將晶片70抬起，使晶片70沿卡盤71的表面移動的情況。填充到由上卡盤7和上晶片夾著的空間中氣體通過多個突出部分51-1 51-4的間隙而被向外部排氣。這樣的排氣防止由上卡盤7和上晶片夾著的氣體將上晶片抬起，進(jìn)而防止上晶片在上卡盤7上移動。并且，填充到由下卡盤8和下晶片夾著的空間的氣體通過槽65而被向外部排氣。這樣的排氣防止由下卡盤8和下晶片夾著的氣體將下晶片抬起， 進(jìn)而防止下晶片在下卡盤8上移動。需要說明的是，本發(fā)明的多層接合方法也可以使用已述的實施方式中的對準(zhǔn)機(jī)構(gòu) 91-1 91-2配置在其它位置的其它的接合裝置執(zhí)行。作為該位置，例示有與位置對合機(jī)構(gòu) 12相比更靠近靜電吸盤18的位置、例如靜電吸盤18的上方。本發(fā)明的多層接合方法在適用于這樣的接合裝置時，也與已述的實施方式同樣，能夠更快速地接合三張以上的晶片。需要說明的是，本發(fā)明的多層接合方法的另一實施方式中省略了已述的實施方式中的步驟S2、步驟S5、步驟S7、步驟S9。這樣的多層接合方法能夠在晶片的接合不需要高精度的對準(zhǔn)時適用，與已述的實施方式同樣，能夠更快速地接合三張以上的晶片，并能夠以更低的成本接合三張以上的晶片。需要說明的是，本發(fā)明的多層接合方法的再一實施方式中，使已述的實施方式中的搬送機(jī)構(gòu)6與晶片直接接觸來搬送該晶片，使臺滑架45與晶片直接接觸來保持該晶片。 這樣的多層接合方法與已述的實施方式同樣，能夠更快速地接合三張以上的晶片。并且，這樣的多層接合方法不需要回收卡盤，與已述的實施方式相比，能夠更快速地接合三張以上的晶片。并且，這樣的多層接合方法不需要卡盤，從而能夠以更低的成本接合三張以上的晶片。需要說明的是，本發(fā)明的多層接合方法的再一實施方式中，將多個晶片層疊在鉛垂下側(cè)。根據(jù)這樣的多層接合方法，由搬送機(jī)構(gòu)6搬入到接合腔室2中的晶片不由臺滑架 45支承，而在空中向靜電吸盤2轉(zhuǎn)交，從而由靜電吸盤2保持。接著，由靜電吸盤2保持的晶片與由臺滑架45支承的另一晶片接合。在將該接合后的晶片支承于臺滑架45時，再將再一晶片由靜電吸盤2同樣地保持，并將該接合后的晶片與由靜電吸盤2保持的晶片接合。 這樣的多層接合方法與已述的實施方式中的多層接合方法同樣，能夠以更低的成本接合三張以上的晶片。然而，在空中將晶片從該搬送機(jī)構(gòu)6向靜電吸盤2轉(zhuǎn)交非常難以控制，成為不穩(wěn)定的動作。因此，將多個晶片層疊在鉛垂上側(cè)的已述的實施方式中的多層接合方法與將多個晶片層疊在鉛垂下側(cè)的這樣的多層接合方法相比，能夠更穩(wěn)定地接合三張以上的晶片。需要說明的是，本發(fā)明的多層接合方法還能夠適用于通過沿與鉛垂方向不同的其它方向移動來使兩片晶片接觸 接合的其它的接合裝置。作為該方向，例示有水平方向。本發(fā)明的多層接合方法在適用于這樣的接合裝置時，也與已述的實施方式同樣，能夠更快速地接合三張以上的晶片。本申請以2009年10月觀日申請日本申請?zhí)卦?009-247855號為基礎(chǔ)而主張優(yōu)先權(quán)，并將其公開的全部內(nèi)容載入本申請中。
權(quán)利要求
1.一種多層接合方法，其包括通過在接合腔室的內(nèi)部將第一基板和中間基板接合來制作第一接合基板的步驟； 在所述接合腔室的內(nèi)部配置所述第一接合基板時將第二基板搬入所述接合腔室的內(nèi)部的步驟；通過在所述接合腔室的內(nèi)部將所述第一接合基板和所述第二基板接合來制作第二接合基板的步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層接合方法，其中，所述中間基板以所述中間基板載置在中間卡盤上的狀態(tài)被搬入所述接合腔室的內(nèi)部， 所述第一基板與所述中間基板以所述中間基板載置在所述中間卡盤上的狀態(tài)接合， 在所述第一基板與所述中間基板接合后，所述中間卡盤以在所述中間卡盤上未載置所述第一接合基板的狀態(tài)被從所述接合腔室的內(nèi)部搬出，在所述中間卡盤被從所述接合腔室的內(nèi)部搬出后，所述第二基板以所述第二基板載置在卡盤上的狀態(tài)被搬入所述接合腔室的內(nèi)部，所述第一接合基板與所述第二基板以所述第二基板載置在所述卡盤上的狀態(tài)接合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多層接合方法，其中，所述第二基板與所述第一接合基板接合時施加在所述第二基板和所述第一接合基板上的載荷比所述第一基板與所述中間基板接合時施加在所述第一基板和所述中間基板上的載荷大。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多層接合方法，其中， 所述多層接合方法還包括在所述第一基板與所述中間基板接合前，對所述第一基板的與所述中間基板對置的面和所述中間基板的與所述第一基板對置的面進(jìn)行活性化的步驟；在所述第一接合基板與所述第二基板接合前，對所述第一接合基板的與所述第二基板對置的面和所述第二基板的與所述第一接合基板對置的面進(jìn)行活性化的步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多層接合方法，其中， 所述多層接合方法還包括在所述第一基板與所述中間基板接合前，使所述第一基板與所述中間基板進(jìn)行位置對合的步驟；在所述第一接合基板與所述第二基板接合前，使所述第一接合基板與所述第二基板進(jìn)行位置對合的步驟。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多層接合方法，其中，所述多層接合方法還包括通過對接合兩張基板而制作的第三接合基板進(jìn)行加工，來制作所述中間基板的步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多層接合方法，其中，所述多層接合方法還包括通過切割所述第二接合基板來制作多個產(chǎn)品的步驟。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多層接合方法，其中，所述多層接合方法還包括在所述卡盤配置在加載鎖定腔室的內(nèi)部的情況下，當(dāng)所述第二基板載置在所述卡盤上時，對所述加載鎖定腔室的內(nèi)部進(jìn)行減壓的步驟，在所述加載鎖定腔室的內(nèi)部被減壓后，所述第二基板被從所述加載鎖定腔室的內(nèi)部向所述接合腔室的內(nèi)部搬入，所述卡盤形成有突出部分，當(dāng)所述第二基板載置在所述卡盤上時，該突出部分與所述第二基板接觸，當(dāng)所述第二基板載置在所述卡盤上時，所述突出部分形成將由所述卡盤和所述第二基板夾著的空間與外部連接的流路。
9.一種接合裝置控制裝置，其具備驅(qū)動部，其以在接合腔室的內(nèi)部將第一基板和中間基板接合的方式控制壓接機(jī)構(gòu)； 搬送部，其在所述第一基板與所述中間基板接合而形成的第一接合基板配置在所述接合腔室的內(nèi)部時，以將第二基板搬入所述接合腔室的內(nèi)部的方式控制搬送裝置，所述驅(qū)動部還以在所述接合腔室的內(nèi)部將所述第一接合基板和所述第二基板接合的方式控制所述壓接機(jī)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的接合裝置控制裝置，其中，所述中間基板以所述中間基板載置在中間卡盤上的狀態(tài)被搬入所述接合腔室的內(nèi)部， 所述第一基板與所述中間基板以所述中間基板載置在所述中間卡盤上的狀態(tài)接合， 在所述第一基板與所述中間基板接合后，所述中間卡盤以在所述中間卡盤上未載置所述第一接合基板的狀態(tài)被從所述接合腔室的內(nèi)部搬出，在所述中間卡盤被從所述接合腔室的內(nèi)部搬出后，所述第二基板以所述第二基板載置在卡盤上的狀態(tài)被搬入所述接合腔室的內(nèi)部，所述第一接合基板與所述第二基板以所述第二基板載置在所述卡盤上的狀態(tài)接合。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的接合裝置控制裝置，其中，所述驅(qū)動部對所述壓接機(jī)構(gòu)進(jìn)行驅(qū)動，以使所述第二基板與所述第一接合基板接合時施加在所述第二基板和所述第一接合基板上的載荷比所述第一基板與所述中間基板接合時施加在所述第一基板和所述中間基板上的載荷大。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的接合裝置控制裝置，其中，所述接合裝置控制裝置還具備活性化部，所述活性化部對活性化裝置進(jìn)行控制，以在所述第一基板與所述中間基板接合前，對所述第一基板的與所述中間基板對置的面和所述中間基板的與所述第一基板對置的面進(jìn)行活性化，所述活性化部還對所述活性化裝置進(jìn)行控制，以在所述第一接合基板與所述第二基板接合前，對所述第一接合基板的與所述第二基板對置的面和所述第二基板的與所述第一接合基板對置的面進(jìn)行活性化。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的接合裝置控制裝置，其中，所述接合裝置控制裝置還具備位置對合部，所述位置對合部對位置對合機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，以在所述第一基板與所述中間基板接合前，使所述第一基板與所述中間基板進(jìn)行位置對合，所述位置對合部還對所述位置對合機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，以在所述第一接合基板與所述第二基板接合前，使所述第一接合基板與所述第二基板進(jìn)行位置對合。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的接合裝置控制裝置，其中，在所述卡盤配置在加載鎖定腔室的內(nèi)臺灣部的情況下，當(dāng)所述第二基板載置在所述卡盤上時，所述搬送部還對所述加載鎖定腔室的內(nèi)部進(jìn)行減壓，在所述加載鎖定腔室的內(nèi)部被減壓后，所述第二基板被從所述加載鎖定腔室的內(nèi)部向所述接合腔室的內(nèi)部搬入，所述卡盤形成有突出部分，當(dāng)所述第二基板載置在所述卡盤上時，該突出部分與所述第二基板接觸，當(dāng)所述第二基板載置在所述卡盤上時，所述突出部分形成將由所述卡盤和所述第二基板夾著的空間與外部連接的流路。
全文摘要
本發(fā)明的多層接合方法包括通過在接合腔室的內(nèi)部將上基板和中間基板接合來制作第一接合基板的步驟；在該接合腔室的內(nèi)部配置該第一接合基板時將下基板搬入該接合腔室的內(nèi)部的步驟；通過在該接合腔室的內(nèi)部將該第一接合基板和該下基板接合來制作第二接合基板的步驟。根據(jù)這樣的多層接合方法，該上基板在與該中間基板接合后不用從該接合腔室取出就能夠與該下基板接合。因此，能夠快速地制作該第二接合基板，且能夠低成本地制作。
文檔編號B23K20/24GK102414784SQ201080018540
公開日2012年4月11日 申請日期2010年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月28日
發(fā)明者井手健介, 后藤崇之, 木內(nèi)雅人, 津野武志, 鈴木毅典 申請人:三菱重工業(yè)株式會社