(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を載置するホルダ本体と、
前記基板を前記ホルダ本体に静電吸着させる静電吸着部と、
前記ホルダ本体を搬送する第１の搬送部から前記静電吸着部の吸着のための電力が供給される第１の搬送部用端子と、
前記第１の搬送部から前記ホルダ本体を受けて前記ホルダ本体を搬送する第２の搬送部から前記静電吸着部の吸着のための電力が供給され、前記第１の搬送部用端子と異なる位置に配された第２の搬送部用端子と
を備える基板ホルダ。
【請求項２】
前記第１の搬送部用端子および前記第２の搬送部用端子とは異なる位置に配され、前記第１の搬送部と前記第２の搬送部との間で前記ホルダ本体が受け渡される場合に載置されるステージから前記静電吸着部へ電力を供給するステージ用端子をさらに備える請求項１に記載の基板ホルダ。
【請求項３】
前記第１の搬送部用端子および前記第２の搬送部用端子と、前記ステージ用端子とは、前記第１の搬送部および前記第２の搬送部の受け渡しにおける搬送方向について重ならない位置に配される請求項２に記載の基板ホルダ。
【請求項４】
前記第１の搬送部用端子および前記第２の搬送部用端子の一方は、他方に比べて前記ステージ用端子に近接している請求項２または３に記載の基板ホルダ。
【請求項５】
前記第１の搬送部用端子および前記第２の搬送部用端子の一方は、前記ステージ用端子よりも外側に配される請求項４に記載の基板ホルダ。
【請求項６】
基板を載置するホルダ本体と、
前記基板を前記ホルダ本体に静電吸着させる静電吸着部と、
前記ホルダ本体を搬送する第１の搬送部から前記静電吸着部の吸着のための電力が供給される第１の搬送部用端子と、
前記第１の搬送部用端子と異なる位置に配され、前記ホルダ本体が載置されるステージから前記静電吸着部の吸着のための電力が供給されるステージ用端子と、
を備える基板ホルダ。
【請求項７】
前記第１の搬送部との間で前記ホルダを受け渡して前記ホルダを搬送する第２の搬送部から前記静電吸着部へ電力を供給し、前記第１の搬送部用端子および前記ステージ用端子と異なる位置に配された第２の搬送部用端子を備える請求項６に記載の基板ホルダ。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の基板ホルダに保持された前記基板と他の基板とを互いに位置合わせする位置合わせ部と、
前記位置合わせ部で位置合わせされた前記基板と前記他の基板とを互いに貼り合わせる貼り合わせ部とを備える基板貼り合わせ装置。
【請求項９】
重ね合わされた第１の基板と第２の基板とを間に挟持した状態で搬送される第１基板ホルダおよび第２基板ホルダとを備える基板ホルダ対であって、
前記第１基板ホルダは、
前記第１の基板を保持する第１のホルダ本体と、
前記第１の基板を前記第１のホルダ本体に静電吸着する第１静電吸着部と、
前記第１静電吸着部の吸着のための電力が第１の搬送部から供給される第１の搬送部用端子と、
前記第１の搬送部から前記基板ホルダ対を受ける第２の搬送部から前記静電吸着部の吸着のための電力が供給され、前記第１の搬送部用端子と異なる位置に配された第２の搬送部用端子とを有し、
前記第２基板ホルダは、
前記第２の基板を保持する第２のホルダ本体と、
前記第２の基板を前記第２のホルダ本体に静電吸着する第２静電吸着部と、
前記挟持した状態で、前記第２静電吸着部の吸着のための電力が前記第１の搬送部から供給される第３の搬送部用端子と、
前記挟持した状態で、前記第２静電吸着部の吸着のための電力が前記第２の搬送部から供給され、前記第３の搬送部用端子と異なる位置に配された第４の搬送部用端子とを有する基板ホルダ対。
【請求項１０】
重ね合わされた第１の基板と第２の基板とを間に挟持した状態で搬送される第１基板ホルダおよび第２基板ホルダとを備える基板ホルダ対であって、
前記第１基板ホルダは、
前記第１の基板を保持する第１のホルダ本体と、
前記第１の基板を前記第１のホルダ本体に静電吸着する第１静電吸着部と、
前記第１静電吸着部の吸着のための電力が搬送部から供給される第１の搬送部用端子と、
前記第１の搬送部用端子と異なる位置に配され、前記第１基板ホルダおよび前記第２基板ホルダが載置されるステージから前記第１静電吸着部の吸着のための電力が供給される第１ステージ用端子とを有し、
前記第２基板ホルダは、
前記第２の基板を保持する第２のホルダ本体と、
前記第２の基板を前記第２のホルダ本体に静電吸着する第２静電吸着部と、
前記挟持した状態で、前記第２静電吸着部の吸着のための電力が前記搬送部から供給される第２の搬送部用端子と、
前記第２の搬送部用端子と異なる位置に配され、前記挟持した状態で、前記第２静電吸着部の吸着のための電力が前記ステージから供給される第２ステージ用端子とを有する基板ホルダ対。
【請求項１１】
静電吸着により基板を保持した基板ホルダを搬送する第１の搬送部と、
前記第１の搬送部から前記基板ホルダを受けて、前記基板ホルダを搬送する第２の搬送部とを備え、
前記第１の搬送部は、前記基板ホルダに配された第１の搬送部用端子に電力を供給する第１の電力供給端子を有し、
前記第２の搬送部は、前記基板ホルダにおいて前記第１の搬送部用端子と異なる位置に配された第２の搬送部用端子に電力を供給する第２の電力供給端子を有する搬送装置。
【請求項１２】
前記第１の搬送部は、静電吸着により他の基板を保持し、前記基板と前記基板に積層された前記他の基板とを前記基板ホルダとの間で挟持する他の基板ホルダを前記挟持した状態で搬送し、
前記第２の搬送部は、前記第１の搬送部との間で前記基板ホルダおよび前記他の基板ホルダを前記挟持した状態で受け渡し、
前記第１の電力供給端子は、前記挟持した状態で、前記第１の搬送部用端子と、前記他の基板ホルダに配された第３の搬送部用端子とに電力を供給し、
前記第２の電力供給端子は、前記第２の搬送部用端子と、前記他の基板ホルダに配された第４の搬送部用端子とに電力を供給する請求項１１に記載の搬送装置。
【請求項１３】
請求項１１または１２に記載の搬送装置と、前記搬送装置により搬送された前記基板と他の基板とを互いに貼り合わせる貼り合わせ部とを備える基板貼り合わせ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板ホルダ、搬送装置および貼り合わせ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、装置の上部にある第１テーブルに、第１ウェハを保持する第１ホルダを第１ウェハが下向きになるように保持させ、装置の下部にある第２テーブルに、第２ウェハを保持する第２ホルダを第２ウェハが上向きになるように保持させて、両ウェハを重ね合わせるウェハ重ね合わせ装置が開示されている。ここで、第１、第２ホルダを第１、第２ステージに保持する方法として、真空吸着又は静電吸着等がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２５１９７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
静電吸着により基板を基板ホルダに保持する場合において、アライナーで高精度に位置合わせされたウェハをずれることなく搬送するには、基板ホルダに途切れることなく電力を供給することが好ましい。しかしながら、基板ホルダを搬送する搬送部と基板ホルダを載置するステージ等との間で基板ホルダ側の端子を共用していると、それらの間の受け渡しにおいて電力が供給されていない時間が長くなる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様においては、基板を載置するホルダ本体と、基板をホルダ本体に静電吸着させる静電吸着部と、ホルダ本体を搬送する第１の搬送部から静電吸着部へ電力を供給する第１の搬送部用端子と、第１の搬送部との間でホルダを受け渡してホルダを搬送する第２の搬送部から静電吸着部へ電力を供給し、第１の搬送用端子と異なる位置に配された第２の搬送部用端子とを備える基板ホルダが提供される。
【０００６】
本発明の第２の態様においては、静電吸着により基板を保持した基板ホルダを搬送する第１の搬送部と、第１の搬送部との間でホルダを受け渡して、基板ホルダを搬送する第２の搬送部とを備え、第１の搬送部は、基板ホルダに配された第１の搬送部用端子に電力を供給する電力供給端子を有し、第２の搬送部は、基板ホルダにおいて第１の搬送部用端子と異なる位置に配された第２の搬送部用端子に電力を供給する電力供給端子を有する搬送装置が提供される。
【０００７】
本発明の第３の態様においては、上記搬送装置を備え、基板を貼り合わせる貼り合わせ装置が提供される。
【０００８】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】貼り合せ装置１００の全体構造を模式的に示す平面図である。
【図２】ステージ装置１４０の構造を概略的に示す。
【図３】ステージ装置１４０の動作を概略的に示す。
【図４】上基板ホルダ１２４を上方から見た斜視図である。
【図５】図４と同じ上基板ホルダ１２４を下方から見た斜視図である。
【図６】下基板ホルダ１２５を上方から見た斜視図である。
【図７】図６と同じ下基板ホルダ１２５を下方から見た斜視図である。
【図８】上基板ホルダ１２４と下基板ホルダ１２５が基板１２２を挟んだ状態の断面図である。
【図９】ロボットアーム１３４の搬送状態における下基板ホルダ１２５との位置関係を示す平面図である。
【図１０】ロボットアーム１３４の搬送状態における下基板ホルダ１２５との位置関係を示す側断面図である。
【図１１】ロボットアーム１３４が上基板ホルダ１２４等をエアロック２２０内のステージ２６０上に搬送した状態を示す。
【図１２】下基板ホルダ１２５等がステージ２６０上に載置された状態を示す。
【図１３】ロボットアーム２３０の搬送状態における下基板ホルダ１２５との位置関係を示す平面図である。
【図１４】ロボットアーム２３０の搬送状態における下基板ホルダ１２５との位置関係を示す側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１１】
図１は、貼り合せ装置１００の全体構造を模式的に示す平面図である。貼り合せ装置１００は、筐体１０２と、常温部１０４と、高温部１０６と、基板カセット１１２、１１４、１１６とを備える。常温部１０４および高温部１０６は、共通の筐体１０２の内部に設けられる。
【００１２】
基板カセット１１２、１１４、１１６は、筐体１０２の外部に、筐体１０２に対して脱着自在に装着される。基板カセット１１２、１１４、１１６は、貼り合せ装置１００において接合される基板１２２を収容する。これにより、複数の基板１２２を一括して貼り合せ装置１００に装填できる。また、貼り合せ装置１００において接合された基板１２２を一括して回収できる。
【００１３】
常温部１０４は、筐体１０２の内側にそれぞれ配された、プリアライナ１２６、ステージ装置１４０、基板ホルダラック１２８および基板取り外し部１３０と、一対のロボットアーム１３２、１３４とを備える。筐体１０２の内部は、貼り合せ装置１００が設置された環境の室温と略同じ温度が維持されるように温度管理される。
【００１４】
プリアライナ１２６は、高精度であるが故に狭いステージ装置１４０の調整範囲に基板１２２の位置が収まるように、個々の基板１２２の位置を仮合わせする。これにより、ステージ装置１４０における位置決めを確実にすることができる。
【００１５】
基板ホルダラック１２８は、複数の上基板ホルダ１２４および複数の下基板ホルダ１２５を収容して待機させる。上基板ホルダ１２４又は下基板ホルダ１２５は、基板１２２を静電吸着により保持する。
【００１６】
ステージ装置１４０は、上ステージ１４１、下ステージ１４２を含む。また、ステージ装置１４０を包囲して断熱壁１４５およびシャッタ１４６が設けられる。断熱壁１４５およびシャッタ１４６に包囲された空間は、空調機等に連通して温度管理され、ステージ装置１４０における位置合わせ精度を維持する。
【００１７】
ステージ装置１４０において、下ステージ１４２は、基板１２２を保持した下基板ホルダ１２５を搬送する。これに対して、上ステージ１４１は固定された状態で、上基板ホルダ１２４および基板１２２を保持する。さらにステージ装置１４０において、下ステージ１４２を上昇させることにより、下基板ホルダ１２５と上基板ホルダ１２４との間に一対の基板１２２を挟むことができる。
【００１８】
基板取り外し部１３０は、高温部１０６の加圧部２４０から搬出された上基板ホルダ１２４および下基板ホルダ１２５に挟まれて接合された基板１２２を取り出す。基板ホルダから取り出された基板１２２は、ロボットアーム１３４、１３２および下ステージ１４２により基板カセット１１２、１１４、１１６のうちのひとつに戻されて収容される。基板１２２を取り出された上基板ホルダ１２４および下基板ホルダ１２５は、基板ホルダラック１２８に戻されて待機する。
【００１９】
なお、貼り合せ装置１００に装填される基板１２２は、単体のシリコンウエハ、化合物半導体ウェハ、ガラス基板等の他、それらに素子、回路、端子等が形成されたものであってよい。また、装填された基板１２２が、既に複数のウェハを積層して形成された積層基板である場合もある。
【００２０】
一対のロボットアーム１３２、１３４のうち、基板カセット１１２、１１４、１１６に近い側に配置されたロボットアーム１３２は、基板カセット１１２、１１４、１１６、プリアライナ１２６およびステージ装置１４０の間で基板１２２を搬送する。また、ロボットアーム１３２は、接合する基板１２２の一方を裏返す機能も有する。これにより、基板１２２において回路、素子、端子等が形成された面を対向させて接合することができる。
【００２１】
一方、基板カセット１１２、１１４、１１６から遠い側に配置されたロボットアーム１３４は、ステージ装置１４０、基板ホルダラック１２８、基板取り外し部１３０およびエアロック２２０の間で、基板１２２、上基板ホルダ１２４および下基板ホルダ１２５を搬送する。ロボットアーム１３４は、基板ホルダラック１２８に対して、上基板ホルダ１２４および下基板ホルダ１２５の搬入および搬出も担う。
【００２２】
高温部１０６は、断熱壁１０８、エアロック２２０、ロボットアーム２３０および複数の加圧部２４０を有する。断熱壁１０８は、高温部１０６を包囲して、高温部１０６の高い内部温度を維持すると共に、高温部１０６の外部への熱輻射を遮断する。これにより、高温部１０６の熱が常温部１０４に及ぼす影響を抑制できる。
【００２３】
ロボットアーム２３０は、加圧部２４０のいずれかとエアロック２２０との間で基板１２２、上基板ホルダ１２４および下基板ホルダ１２５を搬送する。エアロック２２０は、常温部１０４側と高温部１０６側とに、交互に開閉するシャッタ２２２、２２４を有する。
【００２４】
基板１２２、上基板ホルダ１２４および下基板ホルダ１２５が常温部１０４から高温部１０６に搬入される場合、まず、常温部１０４側のシャッタ２２２が開かれ、ロボットアーム１３４が基板１２２、上基板ホルダ１２４および下基板ホルダ１２５をエアロック２２０に搬入する。次に、常温部１０４側のシャッタ２２２が閉じられ、高温部１０６側のシャッタ２２４が開かれる。
【００２５】
続いて、ロボットアーム２３０が、エアロック２２０から基板１２２、上基板ホルダ１２４および下基板ホルダ１２５を搬出して、加圧部２４０のいずれかに装入する。加圧部２４０は、上基板ホルダ１２４と下基板ホルダ１２５に挟まれた状態で加圧部２４０に搬入された基板１２２を加熱および加圧する。これにより基板１２２は恒久的に接合される。なお、加圧部２４０は、基板１２２を加熱せずに加圧することで基板１２２を接合してもよい。
【００２６】
高温部１０６から常温部１０４に基板１２２、上基板ホルダ１２４および下基板ホルダ１２５を搬出する場合は、上記の一連の動作を逆順で実行する。これらの一連の動作により、高温部１０６の内部雰囲気を常温部１０４側に漏らすことなく、基板１２２、上基板ホルダ１２４および下基板ホルダ１２５を高温部１０６に搬入または搬出できる。
【００２７】
このように、貼り合せ装置１００内の多くの領域において、上基板ホルダ１２４又は下基板ホルダ１２５は、基板１２２を保持した状態でロボットアーム１３４、２３０および下ステージ１４２に搬送される。基板１２２を保持した上基板ホルダ１２４又は下基板ホルダ１２５が搬送される場合、ロボットアーム１３４、２３０は、真空吸着により上基板ホルダ１２４又は下基板ホルダ１２５を吸着して保持する。
【００２８】
図２は、ステージ装置１４０の構造を概略的に示す。ステージ装置１４０は、枠体３１０の内側に配された上ステージ１４１、下ステージ１４２を備える。
【００２９】
枠体３１０は、互いに平行で水平な天板３１２および底板３１６と、天板３１２および底板３１６を結合する複数の支柱３１４とを備える。天板３１２、支柱３１４および底板３１６は、それぞれ高剛性な材料により形成され、内部機構の動作に係る反力が作用した場合も変形を生じない。なお、貼り合せ装置１００に組み込まれた場合は、支柱３１４相互の間は断熱壁１４５により封止される。
【００３０】
上ステージ１４１は、天板３１２の下面に固定される。上ステージ１４１は、基板１２２を下面に保持する上基板ホルダ１２４を吸着する。当該吸着方法は、真空吸着であってよく、静電吸着であってもよい。基板１２２は、静電吸着により上基板ホルダ１２４の下面に保持されて、後述するアラインメントの対象の一方となる。
【００３１】
下ステージ１４２は、底板３１６の上に載置され、底板に対して固定されたガイドレール３５２に案内されつつＸ方向に移動するＸステージ３５４と、Ｘステージ３５４の上でＹ方向に移動するＹステージ３５６と、Ｙステージ３５６の上に載置された昇降部３６０とを有する。これにより、下ステージ１４２に搭載された部材を、ＸＹ平面上の任意の方向に移動でき、Ｚ方向にも移動できる。
【００３２】
昇降部３６０は、シリンダ３６２と、ピストン３６４とを有する。ピストン３６４は、外部からの指示に応じて、シリンダ３６２内をＺ方向に昇降する。ピストン３６４の上に、下基板ホルダ１２５が保持される。更に、下基板ホルダ１２５上に別の基板１２２が保持される。基板１２２は、後述するアラインメントの対象の一方となる。
【００３３】
なお、各基板１２２の各々は、その表面（図上では下面）に、アラインメントの基準となるアラインメントマークＭを有する。ただし、アラインメントマークＭは、そのために設けられた図形等であるとは限らず、各基板１２２に形成された配線、バンプ、スクライブライン等でもあり得る。
【００３４】
ステージ装置１４０は、一対の顕微鏡３４２、３４４を有する。一方の顕微鏡３４２は、天板３１２の下面に、上ステージ１４１に対して所定の間隔をおいて固定される。
【００３５】
他方の顕微鏡３４４は、Ｙステージ３５６に、昇降部３６０と共に搭載される。これにより顕微鏡３４４は、昇降部３６０と共に、ＸＹ平面上を移動する。下ステージ１４２が静止状態にある場合、顕微鏡３４４と昇降部３６０とは既知の間隔を有する。また、昇降部３６０の中心と顕微鏡３４４との間隔は、上ステージ１４１の中心と顕微鏡３４２との間隔に一致する。
【００３６】
ステージ装置１４０が図示の状態にある場合に、顕微鏡３４２、３４４を用いて、対向する基板１２２のアラインメントマークＭを観察できる。従って、例えば、顕微鏡３４２により得られた映像から、下基板ホルダ１２５に保持された基板１２２の正確な位置を知ることができる。また、顕微鏡３４４により得られた映像から、上基板ホルダ１２４に保持された基板１２２の正確な位置を知ることができる。
【００３７】
図３は、ステージ装置１４０の動作を概略的に示す。下ステージ１４２を−Ｘ方向に、昇降部３６０の中心と顕微鏡３４４の中心との間隔と同じ距離を移動すると、下基板ホルダ１２５を介して下ステージ１４２に保持された基板１２２は、上基板ホルダ１２４を介して上ステージ１４１に保持された基板１２２の直下に搬送される。このとき、両基板１２２のアラインメントマークＭは、ひとつの鉛直線上に位置する。
【００３８】
なお、ステージ装置１４０は、貼り合せ装置１００に限らず、他の用途にも使用し得る。また、ステージ装置１４０において、接合した基板１２２を加圧および加熱することにより、加圧部２４０を省略した貼り合せ装置１００を形成することもできる。
【００３９】
以下、貼り合せ装置１００により、基板１２２を貼り合せるプロセスを概略的に説明する。ロボットアーム１３２により、基板カセット１１２、１１４、１１６のいずれかに収容されている基板１２２が一枚ずつプリアライナ１２６に搬入され、プリアラインされる。一方、ロボットアーム１３４は、一枚の上基板ホルダ１２４を下ステージ１４２に搭載して、ロボットアーム１３２の近傍まで搬送させる。ロボットアーム１３２は、この上基板ホルダ１２４に、プリアラインされた基板１２２を搭載して保持させる。
【００４０】
下ステージ１４２が再びロボットアーム１３４の側に移動する。ロボットアーム１３４が基板１２２を保持した上基板ホルダ１２４を裏返して、下ステージ１４２の押上部に乗せる。上基板ホルダ１２４は、押上部の上昇により、上ステージ１４１に近づけられ、真空吸着等により上ステージ１４１に保持される。
【００４１】
ロボットアーム１３４は、下基板ホルダ１２５を下ステージ１４２に搭載して、ロボットアーム１３２の近傍まで搬送させる。ロボットアーム１３２は、この下基板ホルダ１２５に、プリアラインされた基板１２２を搭載して保持させる。下ステージ１４２を精密に移動させて、上基板ホルダ１２４を介して上ステージ１４１に保持された基板１２２に対して、下ステージ１４２に搭載された下基板ホルダ１２５に保持された基板１２２の位置を合わせて、両基板を当接させる。
【００４２】
当接した基板１２２を挟んだ上基板ホルダ１２４と下基板ホルダ１２５は、ロボットアーム１３４によりエアロック２２０に搬送される。エアロック２２０に搬送された基板１２２、上基板ホルダ１２４および下基板ホルダ１２５は加圧部２４０に装入される。加圧部２４０において加熱および加圧されることにより、基板１２２は互いに接合されて一体になる。
【００４３】
その後、基板１２２、上基板ホルダ１２４および下基板ホルダ１２５は、高温部１０６から搬出されて、基板取り外し部１３０において、基板１２２、上基板ホルダ１２４および下基板ホルダ１２５は分離される。貼り合わされた基板１２２は、基板カセット１１２、１１４、１１６のいずれかに搬送して収容される。以上より、基板貼り合せプロセスが完了する。
【００４４】
図４は、上基板ホルダ１２４を上方から見た斜視図である。図５は、同じ上基板ホルダ１２４を下方から見た斜視図である。
【００４５】
上基板ホルダ１２４は、基板１２２をその下面に保持する。上基板ホルダ１２４は、上基板ホルダ本体４０２と、永久磁石４０４と、溝４１２と、静電吸着部４２０（図８を参照）とを有する。上基板ホルダ１２４の外形は、基板１２２よりも径がひとまわり大きな円板状をなす。
【００４６】
上基板ホルダ本体４０２は、セラミックス等により形成されてよい。上基板ホルダ本体４０２は、その下面において基板１２２を保持する基板保持領域を有する。当該領域が高い平坦性を有して、基板１２２を吸着する。基板１２２を吸着する方法としては、静電吸着が例示できる。図５は、基板保持領域に基板１２２を保持した状態の上基板ホルダ１２４を示す。
【００４７】
永久磁石４０４は、基板保持領域の外周に複数配されてよい。図４においては二つ一組の永久磁石４０４が、基板保持路領域の外周において互いに１２０度間隔で三組配される。永久磁石４０４は、上基板ホルダ本体４０２に保持された基板１２２の表面と共通の平面内に、永久磁石４０４の下面が位置するように配されてよい。
【００４８】
静電吸着部４２０は、基板１２２を上基板ホルダ本体４０２に静電吸着させる。静電吸着部４２０は、上基板ホルダ本体４０２の内部に設けられる。静電吸着部４２０は、裏面側端子４０６、４０８と、載置側端子４１６、４１８、５３６とを有する。載置側端子４１６と載置側端子５３６とは近接して配され、載置側端子５３６の方が載置側端子４１６よりも周方向の外側に配される。さらにこれらと離間して載置側端子４１８が配される。
【００４９】
これらの裏面側端子４０６、４０８、載置側端子４１６、４１８、５３６のそれぞれは一対配され、それぞれプラス電源とマイナス電源に接続される。これにより、上基板ホルダ１２４と基板１２２との間に電位差を生じさせて、基板１２２を上基板ホルダ１２４に吸着する。なお、静電吸着は単極方式であってもよい。
【００５０】
図６は、下基板ホルダ１２５を上方から見た斜視図である。図７は、同じ下基板ホルダ１２５を下方から見た斜視図である。
【００５１】
下基板ホルダ１２５は、下基板ホルダ本体４２２と、吸着子４２４、溝４２６と、切り欠き４２８と、静電吸着部４４０（図８を参照）とを有する。下基板ホルダ１２５の外形は、基板１２２よりも径がひとまわり大きな円板状をなす。
【００５２】
下基板ホルダ本体４２２は、セラミックス等により形成されてよい。下基板ホルダ本体４２２は、基板１２２を保持する基板保持領域を有する。当該領域が高い平坦性を有して、基板１２２を吸着する。基板１２２を吸着する方法としては、静電吸着が例示できる。図６は、基板保持領域に基板１２２を保持した状態の下基板ホルダ１２５を示す。
【００５３】
吸着子４２４は、磁性体材料により形成され、基板１２２を保持する表面において、保持した基板１２２よりも外側に複数配されてよい。吸着子４２４は、基板１２２を保持する平面と略同じ平面内に、吸着子４２４の上面が位置するように、下基板ホルダ本体４２２に形成された陥没領域に配されてよい。
【００５４】
図１の貼り合せ装置１００では、ステージ装置１４０において、それぞれが基板１２２を保持した上基板ホルダ１２４と下基板ホルダ１２５とを位置合わせして、当接させ、加圧部２４０において当接させた二枚の基板１２２を接合させる。このため、ステージ装置１４０から加圧部２４０に搬送される間は、接合されていない基板１２２の相対位置を維持することが求められる。このような要求に対して、下基板ホルダ１２５の吸着子４２４を上基板ホルダ１２４の永久磁石４０４に吸着させることにより、一対の基板１２２が下基板ホルダ１２５および上基板ホルダ１２４から挟みつけられて、相対位置を保持できる。
【００５５】
静電吸着部４４０は、基板１２２を下基板ホルダ本体４２２に静電吸着させる。静電吸着部４４０は、下基板ホルダ本体４２２の内部に設けられる。静電吸着部４４０は、裏面側端子４３２、４３４、５３２を有する。裏面側端子４３２と裏面側端子５３２とは近接して配され、裏面側端子５３２の方が裏面側端子４３２よりも周方向の外側に配される。さらにこれらと離間して裏面側端子４３４が配される。
【００５６】
これらの裏面側端子４３２、４３４、５３２のそれぞれは一対配され、それぞれプラス電源とマイナス電源に接続される。これにより、下基板ホルダ１２５と基板１２２との間に電位差を生じさせて、基板１２２を下基板ホルダ１２５に吸着する。なお、静電吸着は単極方式であってもよい。
【００５７】
図８は、上基板ホルダ１２４と下基板ホルダ１２５が基板１２２を挟んだ状態の断面図である。図８に示すように、上基板ホルダ１２４において、静電吸着部４２０には裏面側端子４０６、４０８および載置側端子４１６、４１８、５３６が電気的に接続される。同様に、下基板ホルダ１２５において、静電吸着部４４０には裏面側端子４３２、４３４、５３２が電気的に接続される。なお図８は、静電吸着部４２０、４４０等の接続関係を示す図面であり、各端子の位置関係を限定する図面ではない。また、双極方式の静電吸着部４２０、４４０のうちの一方の電極の接続関係を示し、他方を省略した。
【００５８】
図９および図１０は、ロボットアーム１３４の搬送状態における下基板ホルダ１２５との位置関係を示す平面図および側断面図である。図９および図１０に示すように、ロボットアーム１３４は、フォーク状に突き出た一対のアーム１５０と、アーム１５０に配された真空吸着部１６０とを有する。さらに、ロボットアーム１３４は、アーム１５０の基部に、載置側端子４１８に接続する給電端子１５４および裏面側端子４３４に接続する給電端子１５６を含む給電部１５２を有する。給電部１５２はさらに、真空吸着部１６０と同様の真空吸着部を有していていもよい。
【００５９】
図１０に示す状態からロボットアーム１３４がさらに上昇することにより、給電端子１５４が載置側端子４１８に電気的に接続することにより、ロボットアーム１３４から上基板ホルダ１２４の静電吸着部４２０に電力を供給して、ロボットアーム１３４における搬送中に上基板ホルダ１２４が基板１２２を静電吸着する。この場合に溝４２６が設けられているので断熱壁１４５は下基板ホルダ１２５と干渉することなく、載置側端子４１８に接続することができる。
【００６０】
給電端子１５６が裏面側端子４３４に電気的に接続することにより、ロボットアーム１３４から下基板ホルダ１２５の静電吸着部４４０に電力を供給して、ロボットアーム１３４における搬送中に下基板ホルダ１２５が基板１２２を静電吸着する。さらに、上基板ホルダ１２４と下基板ホルダ１２５とは上述の通り磁力により結合している。ロボットアーム１３４は、真空吸着部１６０により下基板ホルダ１２５の底面を吸着して、上基板ホルダ１２４、下基板ホルダ１２５およびこれらに挟まれた基板１２２を搬送する。
【００６１】
図１１は、ロボットアーム１３４が上基板ホルダ１２４、下基板ホルダ１２５およびこれらに挟まれた基板１２２をエアロック２２０内のステージ２６０上に搬送した状態を示す。エアロック２２０内には、ステージ２６０および当該ステージ２６０上に突出した複数の載置ピン２６６および給電端子２６２、２６４が設けられる。載置ピン２６６は図９に示すように１２０度おきに３つ設けられる。なお、載置ピン２６６は４つ以上であってもよい。
【００６２】
図１２は、下基板ホルダ１２５等がステージ２６０上に載置された状態を示す。上記の図１１に示す状態からロボットアーム１３４が下降し、さらに図中の左側に退避することにより、図１２に示すように、下基板ホルダ１２５等がステージ２６０上に載置される。
【００６３】
この場合に、上基板ホルダ１２４、下基板ホルダ１２５および基板１２２の重量は載置ピン２６６により支持される。さらに、給電端子２６２が載置側端子４１６に電気的に接続することにより、ステージ２６０から上基板ホルダ１２４に電力を供給して基板１２２の静電吸着を維持する。この場合に切り欠き４２８がもうけられているので、給電端子２６２は下基板ホルダ１２５と干渉することなく、載置側端子４１６に接続することができる。同様に、給電端子２６４が裏面側端子４３２に電気的に接続することにより、ステージ２６０から下基板ホルダ１２５に電力を供給して基板１２２の静電吸着を維持する。
【００６４】
図１３および図１４は、ロボットアーム２３０の搬送状態における下基板ホルダ１２５との位置関係を示す平面図および側断面図である。ロボットアーム１３４と同様に、ロボットアーム２３０は、フォーク状に突き出た一対のアーム２５０と、アーム２５０に配された真空吸着部２５６とを有する。さらに、ロボットアーム２３０は、アーム２５０に、載置側端子５３６に接続する給電端子２５４および裏面側端子５３２に接続する給電端子２５４を有する。ここで、ロボットアーム２３０のアーム２５０は、ロボットアーム１３４のアーム１５０に干渉しないように、アーム１５０よりも外側に排される。また、給電端子２５２、２５４は載置側端子５３６および裏面側端子５３２に対応した位置に配される。
【００６５】
給電端子２５４が載置側端子５３６に電気的に接続することにより、ロボットアーム２３０から下基板ホルダ１２５の静電吸着部４４０に電力を供給して、ロボットアーム２３０における搬送中に下基板ホルダ１２５が基板１２２を静電吸着する。同様に給電端子２５２が裏面側端子５３２に電気的に接続することにより、ロボットアーム２３０から上基板ホルダ１２４の静電吸着部４２０に電力を供給して、ロボットアーム２３０における搬送中に上基板ホルダ１２４および下基板ホルダ１２５が基板１２２を静電吸着する。さらに、上基板ホルダ１２４と下基板ホルダ１２５とは上述の通り磁力により結合している。ロボットアーム２３０は、真空吸着部１６０により下基板ホルダ１２５の底面を吸着して、上基板ホルダ１２４、下基板ホルダ１２５およびこれらに挟まれた基板１２２を搬送する。
【００６６】
以上、本実施形態によれば、ロボットアーム１３４から静電吸着部４２０、４４０へ電力を供給する載置側端子４１８および裏面側端子４３４と、ロボットアーム２３０から静電吸着部４２０、４４０へ電力を供給する載置側端子５３６および裏面側端子５３２と、が設けられているので、いずれの搬送中においても電力を供給することができ、よって基板１２２にずれが生じることを確実に防ぐことができる。さらに、載置側端子４１８および裏面側端子４３４と、載置側端子５３６および裏面側端子５３２と、が異なる位置に配されているので、それらを共用する場合に比べて受け渡しの姿勢および向きの自由度が大きい。
【００６７】
さらに、ロボットアーム１３４とロボットアーム２３０との間で受け渡される場合に載置されるステージ２６０から静電吸着部４２０、４４０へ電力を供給する載置側端子４１６および裏面側端子４３２が設けられているので、ステージ２６０に仮置きされる場合においても、基板１２２にずれが生じることを確実に防ぐことができる。特に、ロボットアーム１３４からステージ２６０へ下基板ホルダ１２５等を載置する場合において、下基板ホルダ１２５等がステージ２６０に載置されて各端子が接続されるまでロボットアーム１３４から電力を供給し続けることにより、受け渡しにおける電力供給の切れ間がなくなり、基板１２２にずれが生じることを確実に防ぐことができる。同様に、ステージ２６０に載置されている下基板ホルダ１２５等をロボットアーム２３０で排出する場合において、下基板ホルダ１２５等がロボットアーム２３０に持ち上げられて各端子が接続されるまでステージ２６０から電力を供給し続けることにより、受け渡しにおける電力供給の切れ間がなくなり、基板１２２にずれが生じることを確実に防ぐことができる。
【００６８】
なお、ロボットアーム１３４およびステージ２６０の両方から電力が供給された場合に、静電吸着部４２０等に突入電流が生じる場合がある。よって、下基板ホルダ１２５等がロボットアーム１３４によってステージ２６０に載置される場合に、ロボットアーム１３４からの電力供給を遮断してから、ステージ２６０による電力供給を開始してもよい。その場合に、残留電荷による吸着を得るべく、電力供給の直前にそれまでの２倍等の高電圧をかけてもよい。なおこれらはステージ２６０からロボットアーム２３０への受け渡し時も同様である。
【００６９】
さらに、載置側端子４１８、５３６、裏面側端子４３４、５３２と、載置側端子４１６、裏面側端子４３２とが受け渡しにおける搬送方向について重ならない位置に配されている。ステージ２６０を介してのロボットアーム１３４からロボットアーム２３０への受け渡しを円滑に行うことができる。
【００７０】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００７１】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【００７２】
１００  貼り合せ装置、１０２  筐体、１０４  常温部、１０６  高温部、１０８  断熱壁、１１２  基板カセット、１１４  基板カセット、１１６  基板カセット、１２２  基板、１２４  上基板ホルダ、１２５  下基板ホルダ、１２６  プリアライナ、１２８  基板ホルダラック、１３０  基板取り外し部、１３２  ロボットアーム、１３４  ロボットアーム、１４０  ステージ装置、１４１  上ステージ、１４２  下ステージ、１４５  断熱壁、１４６  シャッタ、１５０  アーム、１５２  給電部、１５４  給電端子、１５６  給電端子、１６０  真空吸着部、２２０  エアロック、２２２  シャッタ、２２４  シャッタ、２３０  ロボットアーム、２４０  加圧部、２５０  アーム、２５２  給電端子、２５４  給電端子、２５６  真空吸着部、２６０  ステージ、２６２  給電端子、２６４  給電端子、２６６  載置ピン、３１０  枠体、３１２  天板、３１４  支柱、３１６  底板、３４２  顕微鏡、３４４  顕微鏡、３５２  ガイドレール、３５４  Ｘステージ、３５６  Ｙステージ、３６０  昇降部、３６２  シリンダ、３６４  ピストン、４０２  上基板ホルダ本体、４０４  永久磁石、４０６  裏面側端子、４０８  裏面側端子、４１２  溝、４１６  載置側端子、４１８  載置側端子、４２０  静電吸着部、４２２  下基板ホルダ本体、４２４  吸着子、４２６  溝、４２８  切り欠き、４３２  裏面側端子、４３４  裏面側端子、４４０  静電吸着部、５３２  裏面側端子、５３６  載置側端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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