(57)【要約】  基板貼り合わせ装置であって、第１基板と第２基板とを互いに貼り合せる基板貼り合わせ装置であって、互いに位置合わせして重ね合わされた第１基板と第２基板とを互いに接合する接合部と、接合部による接合の前に、第１基板および第２基板の少なくとも一方の凹凸状態を検出する検出部と、検出部により検出された凹凸状態が所定の条件を満たすか否かを判断する判断部と、を備え、接合部は、凹凸状態が所定の条件を満たさないと判断部により判断された場合、第１基板および第２基板の接合を行わない。
2013145622.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板と第２基板とを互いに貼り合せる基板貼り合わせ装置であって、
互いに位置合わせして重ね合わされた前記第１基板と前記第２基板とを互いに接合する接合部と、
前記接合部による接合の前に、前記第１基板および前記第２基板の少なくとも一方の凹凸状態を検出する検出部と、
前記検出部により検出された前記凹凸状態が所定の条件を満たすか否かを判断する判断部と、
を備え、
前記接合部は、前記凹凸状態が所定の条件を満たさないと前記判断部により判断された場合、前記第１基板および前記第２基板の接合を行わないことを特徴とする基板貼り合わせ装置。
【請求項２】
前記判断部は、前記凹凸状態に基づいて前記第１基板および前記第２基板の接合の可否を判断する請求項１に記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項３】
前記検出部は、前記第１基板の接合される面の前記凹凸状態を検出する請求項１または２に記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項４】
前記検出部は、前記第１基板の変形に起因する前記凹凸状態を検出する請求項１から３のいずれか一項に記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項５】
前記検出部は、前記第１基板に付着した付着物に起因する前記凹凸状態を検出する請求項１から４のいずれか一項に記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項６】
前記検出部は、前記第１基板の表面に配されたバンプの高さのばらつきに起因する前記凹凸状態を検出する請求項１から３のいずれか一項に記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項７】
前記検出部は、前記第１基板の厚さむらに起因する前記凹凸状態を検出する請求項１から３のいずれか一項に記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項８】
前記検出部は、前記第１基板の接合に関与する面に存在する突出部分を検出する請求項１から７までのいずれか一項に記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項９】
前記検出部は、前記突出部分の高さを検出する請求項８に記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項１０】
前記検出部は、前記突出部分の広さを検出する請求項８または９に記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項１１】
前記検出部は、前記突出部分の突出方向を検出する請求項８から１０のいずれか一項に記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項１２】
前記判断部は、前記突出部分の材料に基づいて接合の可否を判断する請求項８から１１のいずれか一項に記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項１３】
前記検出部は、前記第１基板および前記第２基板を互いに重ね合わせたときに前記第１基板にかかる荷重の分布に基づいて前記凹凸状態を検出する請求項１から１２のいずれか一項に記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項１４】
前記第１基板を観察する光学系を更に備え、
前記検出部は、前記第１基板に対する光学系の合焦状態に基づいて前記凹凸状態を検出する請求項１から１３のいずれか一項に記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項１５】
前記検出部は、前記第１基板を撮影した映像に基づいて前記凹凸状態を検出する請求項１から１４のいずれか一項に記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項１６】
前記第１基板を保持する保持部材を更に備え、
前記検出部は、前記保持部材への前記第１基板の保持状態における前記凹凸状態を検出する請求項１から１５のいずれか一項に記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項１７】
前記保持部材は、静電力により前記第１基板を吸着して保持し、
前記検出部は、前記第１基板を流れる電流量に基づいて前記凹凸状態を検出する請求項１６に記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項１８】
前記保持部材は、前記第１基板を吸着して保持し、
前記検出部は、前記第１基板に印加した交流電圧のインピーダンスに基づいて前記凹凸状態を検出する請求項１６に記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項１９】
前記保持部材は、負圧により前記第１基板を吸着して保持し、
前記検出部は、前記保持部材における前記負圧の変動に基づいて前記凹凸状態を検出する請求項１６に記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項２０】
前記検出部は、前記第１基板に生じた前記凹凸状態が前記保持部材に起因するか否かを検出する請求項１６に記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項２１】
前記第１基板および前記第２基板をそれぞれ前記接合部に搬送する搬送部を備え、
前記検出部は、前記基板が前記接合部に搬入される前に前記凹凸状態を検出する請求項１から請求項２０までのいずれか一項に記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項２２】
前記第１基板および前記第２基板を互いに位置合わせする前にそれぞれの位置を検出するプリアライメント部を備え、
前記検出部は、前記プリアライメント部において前記凹凸状態を検出する請求項１から請求項２１までのいずれか一項に記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項２３】
前記第１基板および前記第２基板を重ね合わせる重ね合わせ部を備え、
前記検出部は、前記重ね合わせ部が前記第１基板および前記第２基板を重ね合わせたときに、前記第１基板および前記第２基板の接合面内に生じる圧力分布に基づいて前記第１基板および前記第２基板の少なくとも一方の前記凹凸状態を検出する請求項１から請求項２２までのいずれか一項に記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項２４】
前記検出部は、前記第１基板および前記第２基板が互いに重ね合わされた後であって前記接合部において接合される前に、前記凹凸状態を検出する請求項１から請求項２３までのいずれか一項に記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項２５】
前記判断部は、前記第１基板および前記第２基板を接合した場合の歩留りに基づいて、接合の可否を判断する請求項１から請求項２４までのいずれか一項に記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項２６】
前記判断部は、前記検出部により検出された前記凹凸状態に基づいて、前記第１基板および前記第２基板を接合したときの接着領域および非接着領域の少なくとも一方の大きさおよび位置の少なくとも一方を算出し、これに基づいて前記歩留りを算出する請求項２５に記載の基板貼り合せ装置。
【請求項２７】
前記判断部は、前記接合部における接合時に生じる前記第１基板および前記第２基板の少なくとも一方の変形を見越して判断する請求項１から請求項２６までのいずれか一項に記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項２８】
前記判断部は、前記検出部が前記第１基板および前記第２基板の少なくとも一方に付着した付着物を検出した場合、前記付着物を除去すべきか否かを判断する請求項１から２７のいずれか一項に記載の基板貼り合せ装置。
【請求項２９】
前記検出部は、前記判断部が除去すべきと判断した前記付着物を除去した後、改めて前記凹凸状態を検出する請求項２８に記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項３０】
前記判断部は、前記第１基板および前記第２基板の少なくとも一方において、前記付着物の検出と前記除去を繰り返した回数が所定の閾値を越えた場合に、前記一方の基板を接合することができないと判断する請求項２９に記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項３１】
第１基板と第２基板とを互いに貼り合せる基板貼り合わせ方法であって、
前記第１基板および前記第２基板を互いに位置合わせして重ね合わせる位置合わせ工程と、
前記位置合わせされた前記第１基板と前記第２基板とを互いに接合する接合工程と、
前記接合工程の前に、前記第１基板および前記第２基板の少なくとも一方の凹凸状態を検出する検出工程と、
前記検出工程により検出された前記凹凸状態が所定の条件を満たすか否かを判断する判断工程と、
を含み、
前記凹凸状態が所定の条件を満たさないと前記判断工程で判断された場合、前記接合工程を行わないことを特徴とする基板貼り合せ方法。
【請求項３２】
前記判断工程は、前記接合工程での前記第１基板および前記第２基板の接合の可否を判断する請求項３１に記載の基板貼り合せ方法。
【請求項３３】
前記検出工程は、前記第１基板の接合される面の前記凹凸状態を検出する請求項３１または３２に記載の基板貼り合わせ方法。
【請求項３４】
前記検出工程は、前記第１基板の変形に起因する前記凹凸状態を検出する請求項３１から３３のいずれか一項に記載の基板貼り合わせ方法。
【請求項３５】
前記検出工程は、前記第１基板に付着した付着物に起因する前記凹凸状態を検出する請求項３１から３３のいずれか一項に記載の基板貼り合わせ方法。
【請求項３６】
前記検出工程は、前記第１基板の表面に配されたバンプの高さのばらつきに起因する前記凹凸状態を検出する請求項３１から３３のいずれか一項に記載の基板貼り合わせ方法。
【請求項３７】
前記検出工程は、前記第１基板の厚さむらに起因する前記凹凸状態を検出する請求項３１から３３のいずれか一項に記載の基板貼り合わせ方法。
【請求項３８】
前記検出工程は、前記第１基板の接合に関与する面に存在する突出部分を検出する請求項３１から３７までのいずれか一項に記載の基板貼り合わせ方法。
【請求項３９】
前記検出工程は、前記突出部分の高さを検出する請求項３８に記載の基板貼り合わせ方法。
【請求項４０】
前記検出工程は、前記突出部分の広さを検出する請求項３８または請求項３９に記載の基板貼り合わせ方法。
【請求項４１】
前記検出工程は、前記突出部分の突出方向を検出する請求項３８から４０のいずれか一項に記載の基板貼り合わせ方法。
【請求項４２】
前記判断工程は、前記突出部分の材料に基づいて接合の可否を判断する請求項３８から４１のいずれか一項に記載の基板貼り合わせ方法。
【請求項４３】
前記検出工程は、前記第１基板および前記第２基板を互いに重ね合わせたときに前記第１基板にかかる荷重の分布に基づいて前記凹凸状態を検出する請求項３１から４２のいずれか一項に記載の基板貼り合わせ方法。
【請求項４４】
前記第１基板を観察する観察工程を含み、
前記検出工程は、前記第１基板に対する光学系の合焦状態に基づいて前記凹凸状態を検出する請求項３１から４３のいずれか一項に記載の基板貼り合わせ方法。
【請求項４５】
前記検出工程は、前記第１基板を撮影した映像に基づいて前記凹凸状態を検出する請求項３１から４４のいずれか一項に記載の基板貼り合わせ方法。
【請求項４６】
前記検出工程は、前記第１基板を保持する保持部材への前記第１基板の保持状態における前記凹凸状態を検出する請求項３１から４５のいずれか一項に記載の基板貼り合わせ方法。
【請求項４７】
前記検出工程は、前記保持部材に静電力により吸着して保持された前記第１基板を流れる電流量に基づいて前記凹凸状態を検出する請求項４６に記載の基板貼り合わせ方法。
【請求項４８】
前記検出工程は、前記第１基板に印加した交流電圧のインピーダンスに基づいて前記凹凸状態を検出する請求項４６に記載の基板貼り合わせ方法。
【請求項４９】
前記検出工程は、負圧により前記第１基板を吸着して保持する前記保持部材における前記負圧の変動に基づいて前記凹凸状態を検出する請求項４６に記載の基板貼り合わせ方法。
【請求項５０】
前記検出工程は、前記第１基板に生じた前記凹凸状態が前記保持部材に起因するか否かを検出する請求項４６に記載の基板貼り合わせ方法。
【請求項５１】
前記接合工程を行う接合部に前記第１基板および前記第２基板をそれぞれ搬送する搬送工程を備え、
前記検出工程は、前記基板が前記接合部に搬入される前に前記凹凸状態を検出する請求項３１から請求項５０までのいずれか一項に記載の基板貼り合わせ方法。
【請求項５２】
前記第１基板および前記第２基板を互いに位置合わせする前にそれぞれの位置を検出するプリアライメント工程を含み、
前記検出工程は、前記プリアライメント工程において前記凹凸状態を検出する請求項３１から請求項５１までのいずれか一項に記載の基板貼り合わせ方法。
【請求項５３】
前前記第１基板および前記第２基板を重ね合わせる重ね合わせ工程を備え、前記検出工程は、前記重ね合わせ工程が前記第１基板および前記第２基板を重ね合わせたときに、前記第１基板および前記第２基板の接合面内に生じる圧力分布に基づいて前記第１基板および前記第２基板の少なくとも一方の前記凹凸状態を検出する請求項３１から請求項５２までのいずれか一項に記載の基板貼り合わせ方法。
【請求項５４】
前記検出工程は、前記第１基板および前記第２基板が互いに重ね合わされた後であって、前記接合工程において接合される前に、前記凹凸状態を検出する請求項３１から請求項４７までのいずれか一項に記載の基板貼り合わせ方法。
【請求項５５】
前記判断工程は、前記第１基板および前記第２基板を接合した場合の歩留りに基づいて、接合の可否を判断する請求項３１から請求項４８までのいずれか一項に記載の基板貼り合わせ方法。
【請求項５６】
前記判断工程は、前記検出工程により検出された前記凹凸状態に基づいて、前記第１基板および前記第２基板を接合したときの接着領域および非接着領域の少なくとも一方大きさおよび位置の少なくとも一方を算出し、これに基づいて前記歩留りを算出する請求項５５に記載の基板貼り合せ方法。
【請求項５７】
前記判断工程は、前記接合工程における接合時に生じる前記第１基板および前記第２基板の少なくとも一方の変形を見越して判断する請求項３１から請求項５６までのいずれか一項に記載の基板貼り合わせ方法。
【請求項５８】
前記判断工程は、前記検出工程が前記第１基板および前記第２基板の少なくとも一方に付着した付着物を検出した場合、前記付着物を除去すべきか否かを判断する請求項３１から５７のいずれか一項に記載の基板貼り合せ方法。
【請求項５９】
前記検出工程は、前記判断工程において除去すべきと判断された前記付着物を除去した後、改めて前記凹凸状態を検出する請求項５８に記載の基板貼り合わせ方法。
【請求項６０】
前記判断工程は、前記第１基板および前記第２基板の少なくとも一方において、前記付着物の検出と前記除去を繰り返した回数が所定の閾値を越えた場合に、前記一方の基板を接合することができないと判断する請求項５９に記載の基板貼り合わせ方法。
【請求項６１】
前記第１基板および前記第２基板の少なくとも一方が接合不可であると前記判断工程で判断された場合に、前記一方の基板をFOUPに搬送する搬送工程を含む請求項３１から６０のいずれか一項に記載の基板貼り合わせ方法。
【請求項６２】
前記第１基板および前記第２基板の少なくとも一方が接合不可であると前記判断工程で判断された場合に、前記一方の基板と接合可能な他の基板とを組み合わせる工程を含む請求項３１から６１のいずれか一項に記載の基板貼り合わせ方法。
【請求項６３】
前記第１基板および前記第２基板の少なくとも一方が接合不可であると前記判断工程で判断された場合に、前記一方の基板に設けられたバンプの高さを修正する工程を含む請求項３１から６２のいずれか一項に記載の基板貼り合わせ方法。
【請求項６４】
前記第１基板および前記第２基板の少なくとも一方が接合不可であると前記判断工程で判断された場合に、前記一方の基板のデータに基づいて、基板を形成するためのプロセス条件を調整する工程を含む請求項３１から６３のいずれか一項に記載の基板貼り合わせ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板貼り合わせ装置および基板貼り合わせ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の基板を積層して貼り合わせた積層型半導体装置がある（特許文献１参照）。基板を貼り合わせる場合は、半導体装置の線幅レベルの精度で基板を位置決めして重ね合わせ、更に接合する。
［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】
【０００３】
貼り合わせる基板の凹凸状態により、面方向に位置合わせして基板を接合しても、基板の一部が密着しない場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第一態様として、第１基板と第２基板とを互いに貼り合せる基板貼り合わせ装置であって、互いに位置合わせして重ね合わされた第１基板と第２基板とを互いに接合する接合部と、接合部による接合の前に、第１基板および第２基板の少なくとも一方の凹凸状態を検出する検出部と、検出部により検出された凹凸状態が所定の条件を満たすか否かを判断する判断部と、を備え、接合部は、凹凸状態が所定の条件を満たさないと判断部により判断された場合、第１基板および第２基板の接合を行わないことを特徴とする基板貼り合わせ装置が提供される。【０００５】
本発明の第二態様として、第１基板と第２基板とを互いに貼り合せる基板貼り合わせ方法であって、第１基板および第２基板を互いに位置合わせして重ね合わせる位置合わせ工程と、位置合わせされた第１基板と第２基板とを互いに接合する接合工程と、接合工程の前に、第１基板および第２基板の少なくとも一方の凹凸状態を検出する検出工程と、検出工程により検出された凹凸状態が所定の条件を満たすか否かを判断する判断工程と、を含み、凹凸状態が所定の条件を満たさないと判断工程で判断された場合、接合工程を行わないことを特徴とする基板貼り合せ方法が提供される。【０００６】
上記発明の概要は、この発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。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得る。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】基板貼り合わせ装置１００の模式的平面図である。
【図２】基板ホルダ１５０の斜視図である。
【図３】基板ホルダ１５０の斜視図である。
【図４】重ね合わせ部１７０の模式的断面図である。
【図５】重ね合わせ部１７０の模式的断面図である。
【図６】接合部の模式的断面図である。
【図７】基板１２１の状態遷移を示す断面図である。
【図８】基板１２１の状態遷移を示す断面図である。
【図９】基板１２１の状態遷移を示す断面図である。
【図１０】基板１２１の状態遷移を示す断面図である。
【図１１】基板１２１の模式的斜視図である。
【図１２】総合制御部１１０の一部を示すブロック図である。
【図１３】判断部１１６の制御手順を示す流れ図である。
【図１４】判断部１１６の詳細な制御手順の一例を示す流れ図である。
【図１５】判断部１１６の詳細な制御手順の他の例を示す流れ図である。
【図１６】判断部１１６の詳細な制御手順のまた他の例を示す流れ図である。
【図１７】判断部１１６の詳細な制御手順のまた他の例を示す流れ図である。
【図１８】判断部１１６の他の制御手順を示す流れ図である。
【図１９】判断部１１６のまた他の制御手順を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
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。
【０００９】
図１は、基板貼り合わせ装置１００の模式的平面図である。基板貼り合わせ装置１００では、複数の基板１２１を貼り合わせて積層基板１２３を作製する。
【００１０】
なお、基板貼り合わせ装置１００において貼り合わされる基板１２１は、シリコン単結晶ウエハ、化合物半導体ウエハ等の半導体ウエハの他、ガラス基板等でもあり得る。また、貼り合わされる基板１２１の少なくとも一方は複数の素子を含む場合がある。更に、貼り合わされる基板１２１の一方または両方は、それ自体が既にウエハを重ね合わせて製造された積層基板１２３であってもよい。
【００１１】
基板貼り合わせ装置１００は、共通のカバー１０６の内部に形成された常温部１０２および高温部１０４を含む。常温部１０２におけるカバー１０６の外面には、総合制御部１１０と、複数のＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ  Ｏｐｅｎｉｎｇ  Ｕｎｉｆｉｅｄ  Ｐｏｄ）１２０とが配される。
【００１２】
総合制御部１１０は、基板貼り合わせ装置１００の各部の動作を個別に制御すると共に、基板貼り合わせ装置１００全体の動作を包括的に制御する。また、総合制御部１１０は、基板貼り合わせ装置１００の電源投入、各種設定、情報等を入力する場合にユーザが外部から操作する操作部、ユーザに対して情報を伝える表示部等を含む。更に、総合制御部１１０は、基板貼り合わせ装置１００に対して付加的に配備された他の機器と接続する接続部を含む場合もある。
【００１３】
ＦＯＵＰ１２０は、複数の基板１２１または積層基板１２３を収容する。また、ＦＯＵＰ１２０は、基板貼り合わせ装置１００に対して個別に着脱できる。これにより、基板貼り合わせ装置１００において貼り合わされる複数の基板１２１は、ＦＯＵＰ１２０に収容した状態で、一括して基板貼り合わせ装置１００に装填できる。また、基板貼り合わせ装置１００において製造された積層基板１２３は、他のＦＯＵＰ１２０に収容して基板貼り合わせ装置１００から一括して搬出される。
【００１４】
常温部１０２におけるカバー１０６の内側には、ローダ１３２、１３４、プリアライナ１４０、重ね合わせ部１７０およびホルダストッカ１８０が配される。常温部１０２の内部は、基板貼り合わせ装置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ている。これにより、重ね合わせ部１７０の動作精度が安定するので、基板１２１を重ね合わせる場合の位置決め精度が向上される。
【００１５】
ローダ１３２は、ＦＯＵＰ１２０に面して配され、貼り合わせる基板１２１をＦＯＵＰ１２０から搬出する。ＦＯＵＰ１２０から搬出された基板１２１は、プリアライナ１４０に搬送される。なお、図示の例では、プリアライナ１４０は、ホルダストッカ１８０と上下に重ねて配置される。
【００１６】
また、ローダ１３２は、基板貼り合わせ装置１００において製造した積層基板１２３をローダ１３４から渡され、ＦＯＵＰ１２０に収納する。このように、ローダ１３２は、貼り合わされる前の基板１２１か、貼り合わせて製造された積層基板１２３かのいずれかを搬送する。
【００１７】
ところで、基板貼り合わせ装置１００において貼り合わされる基板１２１の多くは薄く脆い材料で形成されている。このため、基板貼り合わせ装置１００の内部においては、強度および剛性が基板１２１よりも高い基板ホルダ１５０に基板１２１を保持させて、基板１２１と基板ホルダ１５０とを一体的に取り扱うことにより基板１２１を保護してもよい。
【００１８】
基板ホルダ１５０は、平坦な保持面を有し、当該保持面に基板１２１を吸着する静電チャック等の基板保持機能を有する。基板ホルダ１５０は、常温部１０２内に配されたホルダストッカ１８０から取り出して使用される。また、基板ホルダ１５０は、搬出される積層基板１２３から分離してホルダストッカ１８０に戻される。よって、基板ホルダ１５０は、基板貼り合わせ装置１００の内部で繰り返し使用される。
【００１９】
プリアライナ１４０は、基板ホルダ１５０に基板１２１を保持させる場合に、基板ホルダ１５０および基板１２１の相互の位置合わせをする。これにより、基板１２１の基板ホルダ１５０に対する搭載位置および搭載方向が一定になり、重ね合わせ部１７０における位置決め作業の負担が軽減される。
【００２０】
重ね合わせ部１７０の図中側面に沿って配されたローダ１３４は、ホルダストッカ１８０から基板ホルダ１５０を取り出してプリアライナ１４０に搬送する。また、ローダ１３４は、プリアライナ１４０において基板１２１を保持した基板ホルダ１５０を重ね合わせ部１７０に搬入する。
【００２１】
なお、ホルダストッカ１８０は、複数の基板ホルダ１５０を収容する。また、ホルダストッカ１８０に、高温部１０４から搬出された基板ホルダ１５０を冷却する機能を設けてもよい。
【００２２】
更に、ローダ１３４は、重ね合わせ部１７０において基板ホルダ１５０と共に重ね合わされた基板１２１を、高温部１０４側に搬送する。また、ローダ１３４は、高温部１０４側から積層基板１２３を搬出する場合にも、一対の基板ホルダ１５０に挟まれた積層基板１２３を搬送する。このように、ローダ１３４は、基板１２１または積層基板１２３に加えて、１枚または２枚の基板ホルダ１５０も搬送する。よって、ローダ１３４としては、ローダ１３２よりも搬送能力が大きいものが用いられる。
【００２３】
重ね合わせ部１７０は、枠体２１０の内側に配された固定ステージ２５０および微動ステージ２３０を有する。固定ステージ２５０は枠体２１０に対して固定され、下向きに基板ホルダ１５０および基板１２１を保持する。微動ステージ２３０は、基板ホルダ１５０および基板１２１を搭載して、重ね合わせ部１７０の内部で、固定ステージ２５０に対して相対移動して、一対の基板１２１を位置合わせし、更に、重ね合わせる。
【００２４】
重ね合わせ部１７０において、枠体２１０の外面は壁材２１２により閉鎖される。これにより、周囲からの輻射熱等が重ね合わせ部１７０に及ぼす影響を絶っている。
【００２５】
また、重ね合わせ部１７０は、壁材２１２の内側に配された干渉計２２２および撮像部２２６を有する。干渉計２２２は、微動ステージ２３０に搭載された反射鏡２２４を利用して、微動ステージ２３０の位置を高精度に測定する。撮像部２２６は、微動ステージ２３０に搭載された基板１２１の表面を観察して、表面性状を検出する。これにより、微動ステージ２３０に搭載された基板１２１を、固定ステージ２５０に保持された基板１２１に対して精度よく位置決めできる。
【００２６】
高温部１０４は、断熱壁１０８に包囲され、高い内部温度を維持すると共に、外部への熱輻射を遮断している。高温部１０４は、ロードロック１９１、接合部１９０およびローダ１３６を備える。
【００２７】
ロードロック１９１は、交互に開閉するシャッタ１９３、１９５を有し、高温部１０４の高温雰囲気が常温部１０２に漏洩することを防止する。ローダ１３６は、ロードロック１９１において、常温部１０２のローダ１３４から重ね合わせた基板１２１を基板ホルダ１５０と共に渡される。ローダ１３６は、複数の接合部１９０のいずれかに、重ね合わされた基板１２１を搬入する。
【００２８】
接合部１９０は、位置決めされた基板１２１を加圧して貼り合わせる。これにより、基板１２１は積層基板１２３となる。なお、接合部１９０は、加圧に伴って基板１２１を加熱してもよい。
【００２９】
積層基板１２３は、再びローダ１３６により、基板ホルダ１５０と共に接合部１９０から搬出され、ロードロック１９１に搬入される。高温部１０４側からロードロック１９１に搬入された積層基板１２３および基板ホルダ１５０は、常温部１０２側のローダ１３４に順次受け渡される。また、基板ホルダ１５０は、積層基板１２３から分離される。
【００３０】
こうして、ＦＯＵＰ１２０に面して配されたローダ１３２は、基板ホルダ１５０から分離された積層基板１２３を単独でＦＯＵＰ１２０に収納する。また、基板ホルダ１５０は、ホルダストッカ１８０に戻されて、他の基板１２１を貼り合わせる場合に再使用される。
【００３１】
このように、基板貼り合わせ装置１００においては、接合部１９０が、重ね合わせ部１７０において位置決めして重ね合わされた基板１２１を加圧して貼り合わせる。しかしながら、例えば、基板１２１の各々において接合される接合面が清浄で平滑な場合は、重ね合わせ部１７０において基板１２１を接合できる場合もある。そのような場合は、接合部１９０を含む高温部１０４を省略することもできる。
【００３２】
図２は、重ね合わせ部１７０に下向きに挿入される基板ホルダ１５０を見上げた様子を示す斜視図である。基板ホルダ１５０は、保持する基板１２１に接する円形の載置面１５６を有する円板状の部材であり、アルミナセラミックス等の硬い材料で形成される。また、基板ホルダ１５０は、埋設された電極に電圧を印加した場合に載置面１５６に基板１２１を静電吸着する静電チャック１５８を有する。
【００３３】
更に、基板ホルダ１５０は、側周に沿って配された複数の永久磁石１５２を備える。永久磁石１５２は、それぞれ載置面１５６の外側において、基板ホルダ１５０の縁部に対して固定される。
【００３４】
図３は、重ね合わせ部１７０に下向きに挿入される基板ホルダ１５０を見下ろした様子を示す斜視図である。この基板ホルダ１５０も、載置面１５６および静電チャック１５８を有する点では、図２に示した基板ホルダ１５０と同じ形状および構造を有する。
【００３５】
基板ホルダ１５０は、永久磁石１５２に換えて、磁性体板１５４を有する。磁性体板１５４は、永久磁石１５２に対応して配される。また、磁性体板１５４の各々は、載置面１５６の法線方向に変位可能に、基板ホルダ１５０に対して弾性的に取り付けられる。これにより、図２に示した基板ホルダ１５０と図３に示した基板ホルダ１５０とを向かい合わせて重ねた場合、永久磁石１５２が磁性体板１５４を吸着して、一対の基板ホルダ１５０の面方向の相対位置を自律的に維持する。
【００３６】
図４は、重ね合わせ部１７０の模式的縦断面図である。重ね合わせ部１７０は、枠体２１０と、枠体２１０の内側に配された移動ステージ部２４０および固定ステージ２５０を有する。
【００３７】
固定ステージ２５０は、枠体２１０の天井面から、複数のロードセル２５４を介して下向きに懸架される。固定ステージ２５０は、静電チャック２５２を備える。これにより、固定ステージ２５０は、貼り合わせに供する基板１２１の一方を保持した基板ホルダ１５０を下面に吸着して保持する。
【００３８】
図示の例では、図２に示した、永久磁石１５２を装着された基板ホルダ１５０が固定ステージ２５０に保持される。複数のロードセル２５４は、固定ステージ２５０に対して下方から上方に向かってかかる負荷を個別に計測して、基板１２１の面方向の負荷分布を検出する。
【００３９】
枠体２１０の天井面には、固定ステージ２５０の側方に、下向きの顕微鏡２５１が配される。顕微鏡２５１は、微動ステージ２３０に保持された基板１２１の表面に光学系を合焦させる自動合焦機能を有し、基板１２１の表面を観察する。なお、顕微鏡２５１は枠体２１０に固定されているので、顕微鏡２５１と固定ステージ２５０の相対位置は変化しない。
【００４０】
移動ステージ部２４０は、移動定盤２４２、粗動ステージ２４４、重力打ち消し部２４６、球面座２４８および微動ステージ２３０を含む。移動定盤２４２は、粗動ステージ２４４、重力打ち消し部２４６および微動ステージ２３０を搭載して、枠体２１０の内部底面に固定されたガイドレール２４１に沿って移動する。移動定盤２４２の移動により、移動ステージ部２４０は、固定ステージ２５０の直下と、固定ステージ２５０の直下からはずれた位置との間を移動する。
【００４１】
粗動ステージ２４４は、図中に矢印で示すＸ方向成分およびＹ方向成分を含む水平方向に、移動定盤２４２に対して移動する。移動定盤２４２に対して相対移動する場合、微動ステージ２３０も粗動ステージ２４４につれ従って移動する。
【００４２】
重力打ち消し部２４６は、微動ステージ２３０の微細な変位を検知しつつ伸縮して、微動ステージ２３０の見かけの重量を小さくする。これにより、微動ステージ２３０を変位させるアクチュエータの負荷を軽減して位置の制御精度を向上させる。
【００４３】
微動ステージ２３０は、保持部２２０を有し、貼り合わせに供する基板１２１を保持した基板ホルダ１５０を保持する。基板１２１の位置決め動作において、微動ステージ２３０は、当初、粗動ステージ２４４の移動に連れ従って移動する。次の段階で、微動ステージ２３０は粗動ステージ２４４に対して変位する。微動ステージ２３０の粗動ステージ２４４に対する変位は、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸の全てに対する並進および回転を含む。
【００４４】
また、微動ステージ２３０は、側方に固定された顕微鏡２３１を有する。顕微鏡２３１は微動ステージ２３０に対して固定されているので、微動ステージ２３０および顕微鏡２３１の相対位置は変化しない。顕微鏡２３１は、基板１２１の表面に光学系を合焦させる自動合焦機能を有し、固定ステージ２５０に保持された基板１２１の表面を観察する。
【００４５】
図５は、重ね合わせ部１７０の模式的断面図である。図４と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。
【００４６】
図示の重ね合わせ部１７０においては、移動ステージ部２４０がガイドレール２４１に沿って移動し、それぞれが基板ホルダ１５０および基板１２１を保持した微動ステージ２３０および固定ステージ２５０が互いに対向した状態になる。更に、保持した一対の基板を位置決めした上で微動ステージ２３０を上昇させ、一対の基板１２１は互いに接近する。
【００４７】
接近した一対の基板１２１が接して重ね合わされた場合、少なくとも一方の基板１２１に形成されたはんだバンプ等を介して、基板１２１上のパッドが相互に電気的に結合される。このように、一対の基板１２１上の素子を相互に結合して、積層基板１２３を形成できる。換言すれば、積層基板１２３を形成する場合には、パッド、パンプ等の位置が一致するように、重ね合わせ部１７０において一対の基板１２１相互の位置決めが実行される。
【００４８】
ただし、一対の基板１２１は、最終的に、接合部１９０において接合される。よって、重ね合わせ部１７０においては、基板１２１が相互に位置決めされた状態で固定される。固定された基板１２１は、互いに接した状態でもよいし、互いに離間した状態でもよい。
【００４９】
図６は、接合部１９０の模式的断面図である。接合部１９０は、筐体１９２の底部から順次積層された定盤１９８およびヒートプレート１９６と、筐体１９２の天井面から垂下された圧下部１９４およびヒートプレート１９６とを有する。ヒートプレート１９６の各々はヒータを内蔵する。また、筐体１９２の側面のひとつには搬入口１９９が設けられる。
【００５０】
接合部１９０には、既に位置決めして重ね合わされた基板１２１と、基板１２１を挟む一対の基板ホルダ１５０とが併せて搬入される。搬入された基板ホルダ１５０および基板１２１は、定盤１９８のヒートプレート１９６上面に載置される。
【００５１】
接合部１９０は、まず、ヒートプレート１９６を昇温させると共に、圧下部１９４を降下させて上側のヒートプレート１９６を押し下げる。これにより、ヒートプレート１９６の間に挟まれた基板ホルダ１５０および基板１２１が加熱および加圧されて接合され、基板１２１は積層基板１２３となる。製造された積層基板１２３は、ローダ１３６により接合部１９０から搬出される。
【００５２】
上記のような用途に鑑みて、基板ホルダ１５０には、接合部１９０における加熱および加圧を繰り返し受けても劣化しない強度と耐熱性が求められる。また、ヒートプレート１９６による加熱温度が高い場合は、基板１２１の表面が雰囲気と化学的に反応する場合がある。そこで、基板１２１を加熱加圧する場合は、筐体１９２の内部を排気して真空環境とすることが好ましい。このため、搬入口１９９を気密に閉鎖する開閉可能な扉を設けてもよい。
【００５３】
更に、接合部１９０には、加熱、加圧した後の積層基板１２３を冷却する冷却部を設けてもよい。これにより、室温までに至らなくても、ある程度冷却した積層基板１２３を搬出して、迅速にＦＯＵＰ１２０に戻すことができる。
【００５４】
図７、図８、図９および図１０は、基板貼り合わせ装置１００における基板１２１の状態の変遷を示す図である。これらの図面を参照しつつ、基板貼り合わせ装置１００の動作を説明する。
【００５５】
基板貼り合わせ装置１００においては、まず、ローダ１３４によりホルダストッカ１８０から搬出された基板ホルダ１５０が、予め定められた精度よりも高い精度で、プリアライナ１４０上に位置決めされる。次に、ローダ１３２によりＦＯＵＰ１２０から１枚ずつ搬出された基板１２１が、プリアライナ１４０において、基板ホルダ１５０に対して、予め定められた精度以上の位置精度で基板ホルダ１５０に搭載される。
【００５６】
こうして、図７に示すように、基板１２１を保部持した基板ホルダ１５０が用意される。基板１２１を搭載された基板ホルダ１５０は、ローダ１３４により重ね合わせ部１７０に順次搬送される。これにより、例えば、最初に搬送された基板１２１および基板ホルダ１５０は、ローダ１３４により反転されて固定ステージ２５０に保持される。
【００５７】
次に搬入された基板１２１および基板ホルダ１５０は、そのままの向きで微動ステージ２３０に保持される。こうして、図８に示すように、一対の基板１２１は、互いに対向した状態で重ね合わせ部１７０に保持される。
【００５８】
次に、微動ステージ２３０を上昇させることにより、相互に位置決めされた一対の基板１２１は、位置決めした状態を維持したまま重ね合わされる。これにより、ローダ１３４は、相互に位置決めされた一対の基板１２１および基板ホルダ１５０を、基板１２１間の間隙を維持したまま一体的に搬送できる。
【００５９】
なお、この段階では、一対の基板１２１は、まだ接合されていない。よって、この段階であれば、基板ホルダ１５０の固定を解いて、基板１２１の位置決めを、基板１２１を傷めることなくやり直すことができる。
【００６０】
続いて、ローダ１３４、１３６は、１対の基板１２１を挟んだ基板ホルダ１５０を接合部１９０に装入する。接合部１９０において加熱、加圧された１対の基板１２１は恒久的に貼り合わされ、図１０に示すように積層基板１２３となる。よって、ローダ１３４、１３６は、基板ホルダ１５０および積層基板１２３を分離して、基板ホルダ１５０はホルダストッカ１８０に、積層基板１２３は、ＦＯＵＰ１２０に、それぞれ搬送する。こうして、積層基板１２３を製造する一連の工程が完了する。
【００６１】
図１１は、接合に供される、互いに対向した一対の基板１２１の概念的な斜視図である。基板１２１は、ノッチ１２４により一部が欠けた円板型の形状を有して、表面にそれぞれ複数の素子領域１２６およびアライメントマーク１２８を有する。
【００６２】
ノッチ１２４は、基板１２１の結晶配向性等に対応して形成される。よって、基板１２１を取り扱う場合には、ノッチ１２４を指標として基板１２１の方向が決定される。
【００６３】
基板１２１の表面には、複数の素子領域１２６が周期的に配される。素子領域１２６の各々には、フォトリソグラフィ技術等により基板１２１を加工して形成された半導体装置が実装される。また、素子領域１２６の各々には、基板１２１を他の基板１２１に貼り合わせた場合に接続端子となるパッド等も含まれる。
【００６４】
なお、複数の素子領域１２６相互の間には、素子、回路等の機能的要素が配されていないブランク領域がある。ブランク領域には、基板１２１を素子領域１２６毎に切り分ける場合に切断するスクライブライン１２２が配される。
【００６５】
更に、スクライブライン１２２上には、基板１２１を位置決めする場合の指標となるアライメントマーク１２８が配される。スクライブライン１２２は、基板１２１を切断してダイにする過程で鋸代となって消滅するので、アライメントマーク１２８を設けることにより、基板１２１の実効的な面積が圧迫されることはない。
【００６６】
なお、図中では素子領域１２６およびアライメントマーク１２８を大きく描いているが、例えば直径３００ｍｍの基板１２１に形成される素子領域１２６の数は数百以上にも及ぶ場合がある。また、素子領域１２６に形成された配線パターン等をアライメントマーク１２８として利用する場合もある。
【００６７】
貼り合わせる一対の基板１２１を重ね合わせ部１７０において位置決めする場合、顕微鏡２３１、２５１により対向する基板１２１のアライメントマーク１２８を観察して、基板１２１相互の相対位置を計測する。更に、計測した相対位置のずれを解消すべく微動ステージ２３０を移動させることにより、基板１２１は位置を合わせることができる。
【００６８】
ただし、同じ露光装置で同じマスクを用いて作製された基板１２１であっても、フォトリソグラフィ過程における温度等の環境条件の相違等により、厚さ方向に基板毎に異なる変形を生じて凹凸状態が変化する場合がある。また、基板１２１の表面に付着した異物により接合する面の凹凸状態が変化する場合がある。
【００６９】
基板１２１において接合する面の凹凸状態の変化が大きくなると、基板１２１の面方向に配列されたアライメントマーク１２８により位置合わせをして貼り合わせても、一方の基板１２１の接合面が他方の基板の接合面と密着しない領域が生じ、基板１２１上の回路による積層構造の歩留りが低下する場合がある。
【００７０】
しかしながら、基板貼り合わせ装置１００においては、基板１２１の凹凸状態を予め検出して、貼り合わせに適していないと判断した基板１２１は、貼り合わせを試みることなくラインから取り除く。これにより、基板貼り合わせ装置１００の歩留りとスループットを向上させることができる。
【００７１】
図１２は、基板貼り合わせ装置１００における総合制御部１１０の一部を示すブロック図である。総合制御部１１０は、重ね合わせ制御部１１２、検出部１１４、判断部１１６および搬送制御部１１８を有する。
【００７２】
検出部１１４による凹凸状態の検出は、接合部１９０において基板１２１が接合される前に実行される。あるいは、検出部１１４による基板１２１の凹凸状態の検出は、重ね合わせ部１７０において基板１２１が重ね合わされる前に実行されてもよい。これにより、凹凸状態が貼り合わせに適していない基板１２１を重ね合わせることによるスループットおよび歩留りの低下を未然に防止できる。
【００７３】
検出部１１４は、例えば、重ね合わせ部１７０等に配置した撮像部２２６により斜めから照明した基板１２１を撮像した映像から、全体のうねりを含む基板１２１の凹凸状態を検出する。また、検出部１１４は、重ね合わせ部１７０に設けられた顕微鏡２３１、２５１の自動合焦機構の動作から基板１２１の凹凸状態を検出してもよい。なお、検出部１１４の配置は上記に限られるわけではなく、重ね合わせ部１７０に搬入する前の基板１２１の凹凸状態を検出できるいかなる場所に配置してもよい。より具体的には、ＦＯＵＰ１２０からプリアライナ１４０または重ね合わせ部１７０に至る搬送経路上に配置してもよいし、プリアライナ１４０のステージ上に設けてもよい。また、プリアライナ１４０および重ね合わせ部１７０の少なくとも一方を検出部１１４の一部と兼用してもよい。
【００７４】
この場合、検出部１１４は、基板１２１の接合面における突出部分を検出することにより、基板１２１の凹凸状態を検出してもよい。即ち、検出対象となる基板１２１を保持した基板ホルダ１５０の保持面と基板１２１の厚さとに基づいて想定される規準面に対して、予め定めた閾値、例えば３μｍを超えて突出した領域を測定することにより、基板１２１の凹凸状態を検出できる。基板１２１の凹凸状態を検出する目的で突出部分を観察する場合は、突出部分の高さ、幅、広さのうちの少なくともひとつを測定することにより凹凸状態を評価してもよい。
【００７５】
なお、上記の例では撮像部２２６を重ね合わせ部１７０に配置したが、他の場所に撮像部２２６を設けてもよい。また、撮像部２２６を、重ね合わせ部１７０の内部に加えて方の場所に配置してもよい。
【００７６】
また、検出した突出部分が、基板１２１全体の面積に対して局部的である場合、検出部１１４は、当該突出部分を、基板１２１に付着した付着物として検出してもよい。このように、検出部１１４は、基板１２１の突出部分の材料、即ち、突出部分が基板１２１そのものにより形成されているか、付着物により形成されているかを検出してもよい。
【００７７】
更に、検出部１１４は、基板１２１の突出部分の突出方向を検出してもよい。これにより、基板１２１の重ね合わせ、接合等により基板１２１にかかる荷重により、検出された突出部分が縮小または軽減されることが判り、歩留り低下を抑制できる場合がある。また、突出部分の突出方向を検出することにより、当該突出部分を解消させるべく外力を加える場合に、突出部分を効率よく押圧する方法を選択することができる。
【００７８】
また更に、検出部１１４は、重ね合わせ部１７０のロードセル２５４が測定した負荷分布に基づいて基板１２１の凹凸状態を検出してもよい。即ち、基板１２１に大きな突出部分がある場合には、基板１２１を重ね合わせる場合に、当該突出部分で大きな負荷を生じる。なお、ロードセル２５４の出力に基づく凹凸状態の検出は、基板１２１を重ね合わせる作業の間にロードセル２５４の出力を参照してもよいし、専ら凹凸状態を検出する目的で、１枚の基板１２１を固定ステージ２５０に押し付けてロードセル２５４の出力を参照してもよい。
【００７９】
検出部１１４は更に、顕微鏡２３１、２５１が有する合焦機構から、顕微鏡２３１、２５１と基板１２１表面との距離に関する情報を取得して凹凸状態を検出してもよい。即ち、顕微鏡２３１、２５１は、基板１２１の接合面を観察する場合に、基板１２１の接合面に対して光学系を合焦させる。このため、顕微鏡２３１、２５１の合焦機構から、基板１２１の接合面までの距離に関する情報または接合面の位置に関する情報を獲得して、基板１２１の凹凸状態を検出できる。
【００８０】
また、検出部１１４は、基板ホルダ１５０において基板１２１の凹凸状態を検出してもよい。即ち、基板１２１が大きな凹凸を有する場合、基板１２１と基板ホルダ１５０との接触面積が減少する。これにより、基板ホルダ１５０に吸着された基板１２１の表面を流れる電流が変化するので、基板１２１の凹凸状態を電気的に検出できる。より具体的には、基板１２１を吸着する基板ホルダ１５０の静電チャックに交流電圧を印加しつつインピーダンスを測定することにより、凹凸のある基板１２１のうちのどれぐらいの部分が平坦な基板ホルダ１５０に密着しているかを検出できる。
【００８１】
なお、上記の例では、基板ホルダ１５０が静電チャックを用いて基板１２１を保持する場合を例にあげたが、真空チャックを有する基板ホルダ１５０においても基板の凹凸状態を検出できる。基板ホルダ１５０が真空チャックを備える場合は、基板１２１の凹凸状態に応じて基板ホルダ１５０および基板１２１の間隙から浸入する雰囲気により変化する負圧を測定することにより、基板１２１の凹凸状態を検知できる。
【００８２】
更に、検出部１１４は、プリアライナ１４０におけるプリアライメント動作を参照して、基板１２１の凹凸状態を検出してもよい。これにより、基板１２１を重ね合わせ部１７０に搬入する前に凹凸状態を知ることができるので、凹凸状態を解消または軽減する対策を早期に実行して、基板貼り合わせ装置１００のスループットを向上させることができる。
【００８３】
総合制御部１１０において、重ね合わせ制御部１１２は、観察部３１２、算出部３１４およびステージ駆動部３１６を含む。観察部３１２は、重ね合わせ部１７０の顕微鏡２３１、２５１から取得した画像情報に基づいて、貼り合わせる一対の基板１２１の各々について、アライメントマーク１２８の位置を検出する。
【００８４】
算出部３１４は、観察部３１２が検出したアライメントマーク１２８の位置情報を統計的に処理することにより、アライメントマーク１２８の位置から、一対の基板１２１の相対位置のずれを算出する。これにより、重ね合わせ部１７０に搬入された一対の基板１２１の相対位置のずれが、位置ずれ量として算出される。
【００８５】
ステージ駆動部３１６は、算出部３１４から取得した位置ずれ量に基づいて、位置ずれ量を打ち消すように微動ステージ２３０を駆動する。これにより、重ね合わせ部１７０においては、一対の基板１２１が相互に位置決めされる。
【００８６】
判断部１１６は、検出部１１４が検出した基板１２１の凹凸状態に基づいて、凹凸状態が所定の条件を満たすか否かを判断する。本実施例では、判断部１１６は、基板１２１の凹凸状態に基づいて、基板１２１の貼り合わせを実行すべきか否かを判断する。即ち、判断部１１６は、基板１２１の凹凸状態が甚だしい場合、重ね合わせまたは接合を試みることなく、搬送制御部１１８に指示して、接合を行うことなく当該基板１２１をＦＯＵＰ１２０に戻させる。これにより、基板１２１の重ね合わせに多大な時間を要して基板貼り合わせ装置１００のスループットが低下することが防止される。
【００８７】
ここで、判断部１１６は、基板１２１の貼り合わせの可不可を判断するにとどまらず、当該基板１２１を貼り合わせた場合に、最終的に得られる製品の歩留りを予測して、予め定められた閾値よりも歩留りが悪くなると予測された場合に、当該基板１２１の貼り合わせを不可と判断してもよい。また、判断部１１６は、基板ホルダ１５０による基板１２１の吸着力、重ね合わせ部１７０において重ね合わせのために基板１２１に加わる負荷、接合部１９０において接合する場合に基板１２１にかかる荷重により基板１２１の突出部分が軽減または解消されるか否かを勘案して判断してもよい。
【００８８】
搬送制御部１１８は、ローダ駆動部３１８を含む。ローダ駆動部３１８は、４基のローダ１３２、１３４、１３６を駆動して、基板１２１および基板ホルダ１５０を搬送して、搬送先の処理に委ねることができる。よって、判断部１１６は、判断結果に応じた指令を搬送制御部１１８に向かって発生して、基板１２１に対する処理を選択できる。
【００８９】
図１３は、総合制御部１１０における判断部１１６の判断処理の実行手順を示す流れ図である。判断部１１６は、まず、検出部１１４から取得した検出結果を評価して（ステップＳ１０１）、基板ホルダ１５０に保持された状態の基板１２１の表面に突出部分があるか否かを調べる（ステップＳ１０２）。
【００９０】
ステップＳ１０２において基板１２１の表面に突出部分が検出されなかった場合（ステップＳ１０２：ＮＯ）、判断部１１６は、基板１２１の表面が平坦且つ平滑であると判断して、基板貼り合わせ装置１００における当該基板１２１に対する重ね合わせを開始させる。一方、ステップＳ１０２において基板１２１の表面に突出部分が検出された場合（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、判断部１１６は、基板１２１の突出部分が、基板１２１に付着した付着物により形成されているか（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、基板１２１そのものの変形等により形成されているか（ステップＳ１０３：ＮＯ）を判断する。
【００９１】
ステップＳ１０３において、基板１２１の突出部分が付着物により形成されたものではないと判断した場合（ステップＳ１０３：ＮＯ）、判断部１１６は、検出された凹凸状態が基板自体の変形に起因するものと判断し、その状態で重ね合わせ部１７０が位置合わせを実行できるか否かを判断する（ステップＳ１０９）。
【００９２】
ステップＳ１０９において、重ね合わせ部１７０が位置合わせを実行できないと判断した場合に（ステップＳ１０９：ＮＯ）、基板１２１に対する処理を終了する。一方、判断部１１６は、重ね合わせのための位置合わせを実行できると判断した場合に（ステップＳ１０９：ＹＥＳ）、ステップＳ１１０へ進む。
【００９３】
ステップＳ１０３において、基板１２１の突出部分が付着物により形成されていると判断した場合（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、判断部１１６は、基板１２１を洗浄して付着物を除去することが不要か否かを判断する（ステップＳ１０４）。ステップＳ１０４において基板１２１の洗浄を不要と判断した場合（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、判断部１１６は、基板１２１を洗浄せずに、ステップＳ１１０に進む。
【００９４】
ステップＳ１１０において、積層基板１２３における歩留りを予測する。歩留りは、例えば次のようにして予測できる。まず、検出部１１４が検出した基板１２１の凹凸状態に基づいて、当該基板１２１を貼り合わせた場合に対になる基板１２１と密着しないと予想される領域の位置および広さを算出する。次いで、算出された領域に含まれる素子数を計数することにより、最終的に得られる半導体装置の歩留りを予測することができる。
【００９５】
これにより、積層基板１２３の歩留りが予め与えられた目標値に達すると判断した場合（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、判断部１１６は、当該基板１２１の重ね合わせから接合に至る一連の処理を実行させる。一方、歩留りが目標値に達しないと判断した場合（ステップＳ１１０：ＮＯ）、判断部１１６は、重ね合わせおよび接合に供することなく、当該基板１２１に対する処理を終了する。貼り合わせに適していないと判断された基板１２１は、後述するステップＳ１０７：ＮＯの場合と同様に、まとめて破棄すべくＦＯＵＰ１２０のひとつに蓄積してもよい。このように、重ね合わせ部１７０における位置合わせができないと予測される基板１２１を、重ね合わせをする前に取り除くことにより、基板貼り合わせ装置１００のスループット低下を防止できる。
【００９６】
上記ステップＳ１１０において、重ね合せにより基板１２１の凹凸状態が改善されるか否かをさらに考慮して、歩留りが予め与えられた目標値に達するか否かを判断してもよい。この場合に、判断部１１６は、重ね合わせ部１７０により基板１２１を重ね合わせに伴い、例えば基板１２１に掛かる数Ｎから十数Ｎの力により、基板１２１の凹凸状態が改善されるか否かを判断する。突出部分が付着物ではない場合には、重ね合わせ時の力により、少なくとも一方の基板１２１に生じていた凹凸が平坦に近づくように一方の基板１２１が変形するか否か、もしくは、少なくとも一方の基板１２１に生じていた凹凸が他方の基板１２１との間で相補関係になるように一方の基板１２１が変形するか否かを判断する。一方、突出部分が付着物である場合には、後述するように、付着物の形状、大きさ、材料等に基づいて、重ね合わせ時の力により付着物が潰れることによって、基板１２１の表面からの付着物の突出量が所定の値よりも小さくなるか否かを判断する。重ね合わせにより基板１２１の凹凸状態が改善されると予測した場合、判断部１１６は、重ね合わせにより凹凸状態が改善されることを前提として、歩留りが達成できるか否かを判断する。なお、基板１２１を重ね合わせする場合に、基板１２１が生じる音、基板１２１にかかる圧力の分布等をモニタすることにより、基板１２１の凹凸状態が改善されていることを確認してもよい。
【００９７】
また、重ね合わせによる基板１２１の凹凸状態の変化は、基板１２１から検出された突出部分の形状、高さ、数、位置等により予測できる。突出部分の形状が対称形である場合、あるいは、なだらかである場合は、重ね合わせにより基板に加わる荷重により変形して突出部分が平坦に近づくことが予測される。また、基板１２１の突出部分の高さが低い場合も、重ね合わせで加わる荷重により凹凸状態が改善されることが予想される。
【００９８】
上記ステップＳ１１０において、接合部１９０での接合により基板１２１の凹凸状態が改善されるか否かをさらに考慮して、歩留りが予め与えられた目標値に達するか否かを判断してもよい。この場合に、判断部１１６は、接合部１９０による接合に伴って基板を圧下する十ｔ以上の力により基板１２１の凹凸状態が改善されるか否かを判断する。
【００９９】
接合により基板１２１の凹凸状態が改善されると予測した場合、判断部１１６は、接合により凹凸状態が改善されることを前提として、歩留りが達成できるか否かを判断する。接合による基板１２１の凹凸状態の変化は、重ね合わせによる基板１２１の凹凸状態の変化と同様に、基板１２１の突出部分の形状、高さ等に基づいて予測できる。基板１２１を接合する場合は、重ね合わせよりも大きな荷重が基板１２１に加わる。また、重ね合わせ部１７０および接合部１９０によって基板１２１の凹凸状態が改善されると予測された場合、その改善にかかる時間が所定の時間を超えるか否かを判断部１１６で判断し、超えると判断された場合は、改善をすることなく、重ね合わせから接合に至る一連の処理を実行してもよい。
【０１００】
ステップＳ１０４において基板１２１の洗浄が必要と判断した場合（ステップＳ１０４：ＮＯ）、判断部１１６は、基板１２１の洗浄を指示する（ステップＳ１０５）。また、判断部１１６は、洗浄を指示した基板１２１について、既に何回洗浄されているかを計数する（ステップＳ１０６）。更に、判断部１１６は、基板１２１毎に記録された洗浄回数が、予め与えられた閾値に達していないことを調べる（ステップＳ１０７）。
【０１０１】
基板１２１に対する洗浄処理の回数が未だ閾値に到達していない場合（ステップＳ１０７：ＹＥＳ）、判断部１１６は、当該基板１２１に対する洗浄処理を実行して付着物の除去を試みる（ステップＳ１０８）。更に、洗浄処理された基板１２１の凹凸状態を再び検出部１１４検出させた後、判断部１１６は、検出結果の評価（ステップＳ１０１）から改めて処理を実行する。よって、基板１２１は、洗浄により付着物が除去されるまで、上記閾値回数の範囲内で繰り返し洗浄される。
【０１０２】
基板１２１の洗浄方法としては、基板貼り合わせ装置１００から基板１２１を搬出して洗浄液を用いて洗浄する方法の他に、基板１２１の表面に乾燥空気または不活性ガスを吹きつけるブロー処理でもよい。更に、例えば、初回の洗浄はブロー処理とし、２回目以降を洗浄液による洗浄としてもよい。更に、洗浄を繰り返す毎に、洗浄液の種類を変更してもよい。
【０１０３】
判断部１１６が基板１２１の洗浄を指示した場合は、基板１２１を基板貼り合わせ装置１００の外部に搬出して洗浄処理に付してもよい。洗浄すべき複数の基板１２１をＦＯＵＰ１２０等に蓄積して、後刻まとめて洗浄処理をしてもよい。
【０１０４】
ステップＳ１０７において、基板１２１に対する洗浄処理の回数が既に閾値に達していることが判った場合（ステップＳ１０７：ＮＯ）、判断部１１６は、基板１２１に対する洗浄をそれ以上繰り返しても、付着物が取り除かれて基板１２１の状態が改善される可能性は低いと判断する。よって、判断部１１６は、当該基板１２１に対する処理を終了する。
【０１０５】
判断部１１６による処理が終了した基板１２１は、例えば、ＦＯＵＰ１２０のひとつに蓄積してもよい。処理の終了した基板１２１の各々について検出した凹凸状態を記録しておいて、互いに相補的な凹凸状態を有する基板１２１の組み合わせが生じた場合に、そのような基板１２１を組み合わせて貼り合わせを試みてもよい。
【０１０６】
なお、上記実施形態においては、判断部１１６による上記の一連の判断手順が、基板ホルダ１５０に保持された基板１２１に対して実行される。これに代えて、検出部１１４は、基板１２１が基板ホルダ１５０に保持される前の段階においても、基板１２１の凹凸の状態を検出し、更に、当該基板１２１が基板ホルダ１５０に保持された場合の基板１２１の凹凸状態を予測してもよい。これにより、極端に大きな凹凸を有する基板１２１を予め取り除いて、基板ホルダ１５０による基板１２１の吸着不良を未然に防止できる。基板１２１が基板ホルダ１５０に保持された状態を予測しておくことにより、基板ホルダ１５０に保持された基板１２１の表面を観察する場合の顕微鏡の合焦を高速化し、検出部１１４の処理速度を向上させることができる。
【０１０７】
判断部１１６のよる上記の一連の判断手順においては、基板１２１の反り等、基板１２１全体に及ぶ大きな凹凸状態も判断の材料に加えてもよい。そのような範囲の大きな凹凸状態は、例えば、基板１２１の研磨処理等の前工程において検出された情報を取得することにより把握できる。このような基板１２１全体に及ぶ凹凸状態についても、重ね合わせおよび接合による状態の改善を考慮に入れて、判断部１１６が判断を下してもよい。
【０１０８】
更に、基板１２１の凹凸状態が改善できるか否かを予測する材料のひとつとして、当該基板１２１を貼り合わせの対象となる他の基板１２１と接触させて、接触状態における面圧分布を検出してもよい。更に、基板１２１を接触させた状態で摺動させることにより、基板１２１の摩擦により表面性状を検出してもよい。また更に、基板１２１を接触させた場合に生じる衝突音、および、基板１２１に力がかかって変形する場合に生じる音等を採取して基板１２１の凹凸状態および凹凸状態の改善を検出してもよい。
【０１０９】
図１４は、上記ステップＳ１０４およびＳ１０９における判断部１１６の詳細な制御手順の一例を示す流れ図である。ステップＳ１０４およびＳ１０９において、判断部１１６は、検出部１１４から取得した凹凸状態に関する情報に基づいて、突出部分の大きさが許容範囲にあるか否かを判断する（ステップＳ２０１）。大きさの許容範囲は、例えば、当該突出部分にあるアラインメントマークが顕微鏡２３１、２５１の自動焦点機能における被写界深度内に入る範囲に設定される。他の例として、大きさの許容範囲は、例えば、当該突出部分によってアラインメントマークが設計位置からずれていてもグローバルアライメントにおける残差が閾値に収まる範囲に設定される。
【０１１０】
判断部１１６は、予め設定された閾値と突出部分の大きさとを比較することにより、基板１２１の突出部分の大きさが許容範囲内である場合は、重ね合わせ部１７０が基板１２１を位置合わせできると判断する（ステップＳ１０９：ＹＥＳ）。付着物が形成している場合を含め、突出部分の大きさは、基板１２１の表面を顕微鏡により観察した場合に得られる画像と顕微鏡の倍率に基づいて算出できる他、顕微鏡の被写界深度、自動合焦範囲等に依拠して予め設定された閾値を超えるか否かに拠っても判断できる。
【０１１１】
ステップＳ２０１において突出部分の大きさが許容範囲外であった場合、判断部１１６は、検出部１１４から取得した凹凸状態に関する情報から、例えば、突出部分の個数が許容範囲にあるか否かを調べる（ステップＳ２０２）。個数の許容範囲は、例えば、当該個数の突出部分によってアラインメントマークが設計位置からずれていてもグローバルアライメントにおける残差が閾値に収まる範囲に設定される。
【０１１２】
判断部１１６は、突出部分の数が予め定められた閾値を超えない場合に、ステップＳ２０１における判断にもかかわらず、重ね合わせ部１７０が基板１２１を位置合わせできると判断する（ステップＳ２０２：ＹＥＳ）。基板１２１における付着物の数は、観察画像において実際に計数する方法の他に、観察画像に対する画像処理で算出することもできる。
【０１１３】
一方、ステップＳ２０２において、突出部分の個数が上記閾値を超えることが判った場合、判断部１１６は、検出部１１４から取得した凹凸状態に関する情報から更に、例えば、突出部分の位置が許容領域に位置するか否かを調べる（ステップＳ２０３）。許容領域の例は、スクライブライン１２２上である。
【０１１４】
突出部分の位置が許容領域に位置する場合には、上記ステップＳ２０２の判断にもかかわらず、重ね合わせ部１７０が基板１２１を位置合わせしてもよいと判断する（ステップＳ１０９：ＹＥＳ）。
【０１１５】
しかしながら、ステップＳ２０３において突出部分の位置が許容領域外に位置していた場合、判断部１１６は、判断の対象となった基板１２１を重ね合わせ部１７０が位置合わせすることはもはやできないと判断する（ステップＳ１０９：ＮＯ）。このように、判断部１１６は、基板１２１の凹凸状態が、いずれかひとつの条件を満たしていれば、位置合わせができると判断してもよい。
【０１１６】
貼り合わせることに適していないと判断された基板１２１の各々について検出した凹凸状態を、基板１２１毎に設けられたバーコード等の識別情報と関係付けて記録し、基板１２１の凹凸状態に応じた貼り合わせの組を決定してもよい。この場合、貼り合わせる基板１２１は、例えば、互いに相補的な凹凸状態を有する基板１２１を組み合わせてもよいし、互いに同じ位置に突出部分等を有する基板１２１を組み合わせてもよい。
【０１１７】
更に、基板１２１がバンプを有する場合は、研磨加工等によりバンプ平坦度を改善して、再度の貼り合わせを試みてもよい。また更に、貼り合わせることができないと判断された基板１２１に関する情報を蓄積して、基板貼り合わせ装置１００に搬入される以前の工程の改善に反映させることもできる。
【０１１８】
図１５は、上記ステップＳ１０４およびＳ１０９における判断部１１６の詳細な制御手順の他の例を示す流れ図である。ここでも、判断部１１６は、ステップＳ１０４およびＳ１０９において、検出部１１４から取得した凹凸状態に関する情報について、突出部分の大きさが許容範囲にあるか否かを判断する（ステップＳ３０１）。
【０１１９】
判断部１１６は、基板１２１の突出部分の大きさが許容範囲に入っているか否かを調べる。基板１２１の突出部分の大きさが許容範囲外であった場合、判断部１１６は、判断の対象となった基板１２１に対して、重ね合わせ部１７０が位置合わせすることはできないと即座に判断する（ステップＳ１０９：ＮＯ）。
【０１２０】
一方、突出部分の大きさが許容範囲内にある場合（ステップＳ３０１：ＹＥＳ）、判断部１１６は、検出部１１４から取得した凹凸状態に関する情報から、突出部分の個数が許容範囲にあるか否かを調べる（ステップ３０２）。ここで、突出部分の個数が許容範囲にある場合（ステップＳ３０２：ＹＥＳ）、判断部１１６は、当該基板１２１について、重ね合わせ部１７０が位置合わせを実行できると判断する（ステップＳ１０９：ＹＥＳ）。
【０１２１】
しかしながら、ステップＳ３０３において突出部分の個数が許容領域外であった場合（ステップＳ３０２：ＮＯ）、判断部１１６は更に、検出部１１４から取得した凹凸状態に関する情報から、例えば、突出部分の位置が許容領域に含まれるか否かを調べる（ステップＳ３０３）。突出部分が許容領域に位置する場合は、判断部１１６は、当該基板１２１について重ね合わせ部１７０が位置合わせをできると判断する（ステップＳ１０９：ＹＥＳ）。
【０１２２】
しかしながら、ステップＳ３０３において突出部分の位置が許容領域外に位置していた場合、判断部１１６は、判断の対象となった基板１２１を重ね合わせ部１７０が位置合わせすることはもはやできないと判断する（ステップＳ１０９：ＮＯ）。このように、判断部１１６は、一部の条件に対しては即座に、他の条件については複数の条件を併せて、位置合わせができると判断してもよい。
【０１２３】
図１６は、上記ステップＳ１０４およびＳ１０９における判断部１１６の詳細な制御手順のまた他の例を示す流れ図である。ここでも、判断部１１６は、ステップＳ１０４およびＳ１０９において、検出部１１４から取得した凹凸状態に関する情報について、突出部分の大きさが許容範囲にあるか否かを判断する（ステップＳ４０１）。
【０１２４】
判断部１１６は、基板１２１の突出部分の大きさが許容範囲外であった場合に（ステップＳ４０１：ＮＯ）、判断の対象となった基板１２１に対して、重ね合わせ部１７０が位置合わせすることはできないと即座に判断する（ステップＳ１０９：ＮＯ）。一方、突出部分の大きさが許容範囲内にある場合（ステップＳ４０１：ＹＥＳ）、判断部１１６は、検出部１１４から取得した凹凸状態に関する情報から突出部分の個数が許容範囲にあるか否かを調べる（ステップ４０２）。
【０１２５】
突出部分の個数が許容範囲外である場合（ステップＳ４０２：ＮＯ）、判断部１１６は、重ね合わせ部１７０が基板１２１を位置合わせすることはできないと判断する（ステップＳ１０９：ＮＯ）。突出部分の個数が許容範囲内にある場合（ステップＳ４０１：ＹＥＳ）、判断部１１６は、検出部１１４から取得した凹凸状態に関する情報から、突出部分の位置が許容領域にあるか否かを調べる（ステップ４０３）。
【０１２６】
突出部分の位置が許容領域に含まれていた場合、判断部１１６は、当該基板１２１について重ね合わせ部１７０が位置合わせをできると判断する（ステップＳ１０９：ＹＥＳ）。しかしながら、ステップＳ４０３において突出部分の位置が許容領域外に位置していた場合、判断部１１６は、重ね合わせ部１７０が当該基板１２１を位置合わせすることはできないと判断する（ステップＳ１０９：ＮＯ）。このように、判断部１１６は、ひとつでも条件が許容範囲外である場合に、位置合わせができると判断してもよい。
【０１２７】
図１７は、上記ステップＳ１０４およびＳ１０９における判断部１１６の詳細な制御手順のまた他の例を示す流れ図である。ここでも、判断部１１６は、ステップＳ１０４およびＳ１０９において、検出部１１４から取得した凹凸状態に関する情報について、突出部分の大きさが許容範囲にあるか否かを判断する（ステップＳ５０１）。
【０１２８】
判断部１１６は、基板１２１の突出部分の大きさが許容範囲内であった場合に（ステップＳ５０１：ＹＥＳ）、判断の対象となった基板１２１に対して、重ね合わせ部１７０が位置合わせすることができると即座に判断する（ステップＳ１０９：ＹＥＳ）。一方、突出部分の大きさが許容範囲外である場合（ステップＳ５０１：ＮＯ）、判断部１１６は、検出部１１４から取得した凹凸状態に関する情報から、突出部分の個数が許容範囲にあるか否かを調べる（ステップ５０２）。
【０１２９】
突出部分の個数が許容範囲内である場合（ステップＳ５０２：ＹＥＳ）、判断部１１６は、検出部１１４から取得した凹凸状態に関する情報から、突出部分の位置が許容領域内に存在するか否かを調べる（ステップ５０３）。また、突出部分の個数が許容範囲外である場合（ステップＳ５０２：ＮＯ）、判断部１１６は、重ね合わせ部１７０が当該基板１２１を位置合わせすることはできないと判断する（ステップＳ１０９：ＮＯ）。
【０１３０】
突出部分の位置が許容領域に含まれていた場合、判断部１１６は、当該基板１２１について重ね合わせ部１７０が位置合わせをできると判断する（ステップＳ１０９：ＹＥＳ）。しかしながら、ステップＳ５０３において突出部分の位置が許容領域外に位置していた場合、判断部１１６は、重ね合わせ部１７０が当該基板１２１を位置合わせすることはできないと判断する（ステップＳ１０９：ＮＯ）。このように、判断部１１６は、ひとつでも条件が許容範囲内である場合に、基板１２１の位置合わせができると判断してもよい。
【０１３１】
なお、図１４、図１５、図１６および図１７に示した制御手順はそれぞれ一例に過ぎず、判断部１１６は、より多くの凹凸情報を参照して判断を下してもよい。そのような凹凸情報としては、例えば、判断部１１６は、突出部分の大きさ、個数および位置以外の他の条件を参照して判断してもよい。また、基板１２１の表面に形成されたバンプの高さのばらつき、基板１２１の表面に付着した付着物の等を検出して凹凸情報としてもよい。
【０１３２】
例えば、検出部１１４が、基板１２１の凹凸情報としてバンプの平坦度、即ち、基板１２１上に複数形成されたバンプの高さのばらつきを凹凸情報として検出した場合、判断部１１６は、バンプの頂面の高さにより決まるバンプ平坦度に応じて基板１２１接合の可否を判断してもよい。この場合、基板１２１の平坦度は問われず、基板１２１の厚さむらにより基板１２１に凹凸が生じている場合でも、バンプ平坦度により判断部１１６は判断を下す。バンプ平坦度は、例えば、共焦点顕微鏡、三次元形状測定器等を用いて計測できる。
【０１３３】
検出したバンプの平坦度に基づいて、歩留りを達成できないと判断した場合（ステップＳ１１０：ＮＯ）、更に、重ね合わせにより歩留りが改善できないと判断した場合、および、接合により歩留りが改善されないと判断した場合に、判断部１１６は、搬送制御部１１８に指令を発生して、当該基板１２１を接合プロセスから取り除く。
【０１３４】
接合プロセスから除かれた基板１２１は、検出された基板１２１のバンプの平坦度を勘案して、接合による歩留りが高くなる他の組み合わせを模索してもよい。また、再研磨等によりバンプの平坦度を改善することを試みてもよい。更に、接合プロセスから取り除いた基板１２１自体の接合は断念する代わりに、当該基板１２１について検出した平坦度を考慮して、他の基板１２１のバンプ形成、研磨等のプロセス条件を調整してもよい。
【０１３５】
上記ステップＳ１０３で、検出部１１４が基板１２１の凹凸情報として基板１２１の表面に付着した付着物を検出した場合に、ステップＳ１１０において判断部１１６は、付着物の材料（組成）、大きさ等に基づいて歩留りを予測してもよい。付着物の材料は、可視光または赤外光による照明の下で、付着物の色、反射率、透過率、形状等を観察することにより推定できる。
【０１３６】
また、付着物の材料を検出すれば、判断部１１６は、当該付着物の硬さ（ヤング率）、アウトガス発生の有無等を判断できる。更に、付着物の物性を推定すれば、当該付着物を残したまま基板１２１を接合した場合に生じる、当該付着物に起因する積層半導体装置の歩留り低下を予測できる。
【０１３７】
即ち、例えば、付着物の材料が高いヤング率を有し、接合による加圧でも押しつぶされないことが予測される場合、付着物による歩留りの低下がより大きくなる。また、付着物のヤング率が低く、接合の加圧で変形しやすい場合であっても、付着物の寸法が大きい場合は、付着物による歩留り低下は無視し得ないものとなる。更に、接合による加圧で接合ができても、付着物からアウトガスが発生する場合は、基板１２１を化学的に変質させる場合があるので、付着物による歩留りへの影響が生じる。
【０１３８】
なお、基板貼り合わせ装置１００において基板１２１に付着し得る付着物としては、ＳｉＣ等のセラミックス材、ＳＵＳ３０４等のステンレス材、ＹＨ７５等のアルミニウム材のような金属、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）等の耐熱樹脂に代表される樹脂の微粒子を例示できる。下記の表１に、これらの物性を例示する。
【表１】
2013145622.tif 000003
【０１３９】
上記のように、基板貼り合わせ装置１００において基板１２１に付着し得る付着物の材料は、それぞれ固有の物理特性を有する。よって、検出した付着物の組成に応じて、基板１２１の接合歩留りに与える影響を推測することができる。
【０１４０】
なお、許容粒径とは、付着物を残したまま基板１２１を接合しても最終製品の歩留りが許容範囲に収まると推測される付着物の粒径を意味する。よって、例えば、基板１２１を加熱する接合条件が設定されている場合には、許容粒径は接合温度により変化する場合がある。
【０１４１】
検出した付着物の組成、大きさに基づいて、歩留り達成の見込みがない場合（ステップＳ１１０：ＮＯ）、更に、重ね合わせにより改善される見込みがない場合、接合により改善される見込みがない場合は、当該基板を接合プロセスから取り除く。取り除いた基板は、洗浄等のプロセスを経て再び接合を試みてもよい。また、検出された付着物の材料に応じて、付着物の発生原因を推測し、基板貼り合わせ装置１００の清掃または保守を実行してもよい。
【０１４２】
また、上記の例では、重ね合わせ部１７０が基板１２１を位置合わせできるか否かを判断部１１６が判断する場合（ステップＳ１０９）について説明した。しかしながら、上記のような制御手順は、基板貼り合わせ装置１００において基板１２１を貼り合わせて製造した積層基板１２３の歩留りを判断部１１６が判断する場合（ステップＳ１１０）にも適用できる。
【０１４３】
なお、上記の例では、一枚の基板１２１に対する判断部１１６の処理について順次説明したが、基板貼り合わせ装置１００においては、３枚を越える複数の基板１２１が並列的に処理される。よって、判断部１１６における処理も、複数の基板１２１に対して並列的に実行される。
【０１４４】
図１８は、総合制御部１１０における判断部１１６の判断処理の他の実行手順を示す流れ図である。この実行手順において、判断部１１６は、まず、検出部１１４から取得した検出結果を評価して（ステップＳ６０１）、基板ホルダ１５０に保持された状態の基板１２１の表面に突出部分を検出できるか否かを調べる（ステップＳ６０２）。
【０１４５】
ステップＳ６０２において、判断部１１６は、図１３に示した手順のステップＳ１０２と同様に、突出部分の大きさ、個数、位置等に基づいて、基板１２１の表面における突出部分の有無を判断する。ステップＳ６０２において突出部分が検出されなかった場合（ステップＳ６０２：ＮＯ）、判断部１１６は、基板１２１の表面が平坦且つ平滑であると判断して、基板貼り合わせ装置１００における当該基板１２１に対する重ね合わせを開始させる。
【０１４６】
ステップＳ６０２において基板１２１の表面に突出部分が検出された場合（ステップＳ６０２：ＹＥＳ）、判断部１１６は、基板１２１を保持する基板ホルダ１５０を他の基板ホルダ１５０と交換させる（ステップＳ６０３）。更に、判断部１１６は、他の基板ホルダ１５０に保持された基板１２１を再度評価して（ステップＳ６０４）、突出部分を再検出する（ステップＳ６０５）。
【０１４７】
ステップＳ６０５において他の基板ホルダ１５０に保持された基板１２１の表面に突出部分が検出されなかった場合（ステップＳ６０５：ＮＯ）、検出閾値以下になった基板１２１の突出部分は、交換前の基板ホルダ１５０の表面性状に起因するものであったことが推定される。そこで、判断部１１６は、平坦になった基板１２１に対して、基板貼り合わせ装置１００による重ね合わせを開始させる。なお、基板ホルダ１５０の表面性状とは、基板ホルダ１５０の吸着面の平坦性の他、基板ホルダ１５０の吸着面に付着物が付着している場合に生じる表面の起伏も含む。
【０１４８】
ステップＳ６０５において基板１２１の表面に突出部分が検出された場合（ステップＳ６０２：ＹＥＳ）、基板ホルダ１５０を交換しても基板１２１の突出部分が検出閾値以下にならなかったことから、突出部分の発生原因が基板１２１自体の厚さのむら等、基板１２１自体にあるものと判断する。そこで、判断部１１６は、交換された基板ホルダ１５０に保持された基板１２１に対して、図１３に示した手順のうち、ステップＳ１０３から後の手順を実行する。
【０１４９】
即ち、判断部１１６は、まず、基板１２１の突出部分が、基板１２１に付着した付着物により形成されているか（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、基板１２１そのものの変形等により形成されているか（ステップＳ１０３：ＮＯ）を判断する。基板１２１の突出部分が付着物により形成されていると判断した場合（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、判断部１１６は、洗浄の要否を判断して（ステップＳ１０４）、洗浄を要しない場合は（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、付着物を残したまま基板１２１を位置合わせして貼り合わせる。
【０１５０】
ステップＳ１０４において基板１２１に洗浄が必要であると判断した場合（ステップＳ１０４：ＮＯ）、判断部１１６は、基板１２１の洗浄を指示した後（ステップＳ１０５）、洗浄回数の計数（ステップＳ１０６）と、洗浄回数が所与の閾値に達していないことを調べた（ステップＳ１０７）後、洗浄処理を実行する（ステップＳ１０８）。洗浄回数が既に所与の閾値を超えていた場合は（ステップＳ１０７：ＮＯ）、当該基板１２１に対する処理を終了する。
【０１５１】
ステップＳ１０３において、基板１２１の突出部分が付着物ではないと判断した場合（ステップＳ１０３：ＮＯ）、判断部１１６は、その状態で重ね合わせ部１７０が位置合わせを完遂できるか否かを判断する（ステップＳ１０９）。ここで、位置合わせを完遂できないと判断した場合（ステップＳ１０９：ＮＯ）、判断部は、当該基板１２１に対する処理を終了する。
【０１５２】
ステップＳ１０９において位置合わせができると判断した場合（ステップＳ１０９：ＹＥＳ）、判断部１１６は、位置合わせに続く重ね合わせ及び接合を実行した場合に、積層基板１２３から得られる半導体装置等の歩留りを予測する（ステップＳ１１０）。この予測において、歩留りが達成できると予測した場合、判断部１１６は、基板１２１の重ね合わせを開始する（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）。
【０１５３】
また、そのままでは歩留りを達成できないと判断した場合は（ステップＳ１１０：ＮＯ）、判断部１１６は、基板を重ね合わせする段階の工夫により歩留りを達成できるか否かを予測してもよい。この予測において、歩留りが達成できると予測した場合、判断部１１６は、基板１２１に対する判断を歩留り達成可に変更して、基板１２１の重ね合わせを開始する（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）。
【０１５４】
更に、上記の段階で歩留りを達成できないと判断した場合、判断部１１６は、基板を重ね合わせする段階の加圧により歩留りを達成できるか否かを予測してもよい。この予測において、歩留りが達成できると予測した場合、判断部１１６は、基板１２１に対する判断を歩留り達成可に変更して、基板１２１の重ね合わせを開始する（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）。
【０１５５】
このように、上記の形態では、基板ホルダ１５０の性状に起因する基板１２１の突出部分を峻別して、突出部分の発生による基板１２１の歩留り低下を抑制できる。また、基板１２１自体に突出部分があると判断した場合であっても、基板１２１に対して様々な判断を試みることにより、基板１２１の歩留り低下を抑制できる。ステップＳ１０９：ＮＯ、およびステップＳ１０７：ＮＯの場合に、貼り合わせに適していないと判断された基板１２１が貼り合わせのラインから外されることは既に説明した。
【０１５６】
図１９は、ステップＳ６０３において、交換のために基板１２１から取り外した基板ホルダ１５０の取り扱い手順の一例を示す流れ図である。基板１２１から取り外した基板ホルダは、まず、基板１２１を保持する保持面における突出部分を、検出部１１４により検査される。
【０１５７】
次に、判断部１１６が、検出部１１４による検出結果を、基板１２１の表面と同様に評価する（ステップＳ７０２）。これにより、判断部１１６は、基板ホルダ１５０の保持面における突出部分の有無を検出する（ステップＳ７０３）。ステップＳ７０３において保持面に突出部分が検出されなかった場合（ステップＳ７０３：ＮＯ）、当該基板ホルダ１５０は平坦な保持面を有するものとし、基板貼り合わせ装置１００のホルダストッカ１８０に戻される。戻された当該基板ホルダ１５０は、再び、基板１２１の貼り合わせに用いられる。当該基板ホルダ１５０をホルダストッカ１８０に戻さずに、プリアライナ１４０に搬送してもよい。
【０１５８】
ステップＳ７０３において保持面に突出部分が検出された場合（ステップＳ７０３：ＹＥＳ）、判断部１１６は、続いて、検出された突起部分が付着物によるものか否かを調べる（ステップＳ７０４）。基板ホルダの突起部分が付着物によるものではないことが判った場合（ステップＳ７０４：ＮＯ）、判断部１１６は、突起部分が基板ホルダ１５０自体の変形に起因するものと判断し、保守する目的で当該基板ホルダ１５０を基板貼り合わせ装置１００から搬出させる。
【０１５９】
ステップＳ７０４において、基板ホルダ１５０の突出部分が付着物により形成されたことが判った場合（ステップＳ７０４：ＹＥＳ）、判断部１１６は、当該基板ホルダ１５０を洗浄させるべく指示を発生する（ステップＳ７０５）。ここで、判断部は、当該基板ホルダ１５０に対する洗浄処理の実行回数を計数し（ステップＳ７０６）、計数した洗浄回数が予め定められた閾値を超えていないことを調べる（ステップＳ７０７）。
【０１６０】
ステップＳ７０７において、当該基板ホルダ１５０に対する洗浄回数が上記閾値に達していた場合（ステップＳ７０７：ＮＯ）、判断部１１６は、当該基板ホルダ１５０の付着物が洗浄によっては除かれないと判断して、保守する目的で当該基板ホルダ１５０を基板貼り合わせ装置１００から搬出させる。
【０１６１】
ステップＳ７０７において、当該基板ホルダ１５０に対する洗浄回数が上記閾値に達していない場合は（ステップＳ７０７：ＹＥＳ）、判断部１１６は、当該基板ホルダ１５０の洗浄処理を実行して（ステップＳ７０８）、洗浄後に、再び付着面の評価（ステップＳ７１０）に始まる一連の処理を実行する。これにより、洗浄処理で付着物が取り除かれた場合は、当該基板ホルダ１５０は、基板貼り合わせ装置１００のホルダストッカ１８０に戻され、基板１２１の貼り合わせに再び使用される。
【０１６２】
このように、上記実施形態においては、基板１２１に突出部分が形成された原因が、基板ホルダ１５０にある場合と基板１２１にある場合とを切り分け、基板ホルダ１５０に原因がある場合は、基板ホルダ１５０を交換することにより基板１２１の突出部分を速やかに解消する。また、基板１２１の突出部分の原因が基板１２１自体にある場合は、突出部分を存在させたまま貼り合わせを実行する条件を模索し、基板貼り合わせ装置１００における歩留り低下を抑制する。
【０１６３】
なお、基板ホルダ１５０の評価およびブロー処理による洗浄等は、例えば、基板貼り合わせ装置１００におけるプリアライナ１４０を用いて実行できる。また、交換によりラインからはずれた基板ホルダ１５０は、基板貼り合わせ装置１００内にいったん蓄積して、基板貼り合わせ装置１００外部におけるバッチ処理で保守整備をしてもよい。保守整備時には、例えば、基板ホルダ１５０の保持面を研磨することにより保持面を平坦にする。
【０１６４】
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、請求の範囲の記載から明らかである。
【０１６５】
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、後の処理で用いる場合でない限り、任意の順序で実現しうることに留意されたい。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】
【０１６６】
１００  基板貼り合わせ装置、１０２  常温部、１０４  高温部、１０６  カバー、１０８  断熱壁、１１０  総合制御部、１１２  重ね合わせ制御部、１１４  検出部、１１６  判断部、１１８  搬送制御部、１２０  ＦＯＵＰ、１２１  基板、１２２  スクライブライン、１２３  積層基板、１２４  ノッチ、１２６  素子領域、１２８  アライメントマーク、１３２、１３４、１３６  ローダ、１４０  プリアライナ、１５０  基板ホルダ、１５２  永久磁石、１５４  磁性体板、１５６  載置面、１５８、２５２  静電チャック、１７０  重ね合わせ部、１８０  ホルダストッカ、１９０  接合部、１９１  ロードロック、１９２  筐体、１９３、１９５  シャッタ、１９４  圧下部、１９６  ヒートプレート、１９８  定盤、１９９  搬入口、２１０  枠体、２１２  壁材、２２０  保持部、２２２  干渉計、２２４  反射鏡、２２６  撮像部、２３０  微動ステージ、２３１、２５１  顕微鏡、２４０  移動ステージ部、２４１  ガイドレール、２４２  移動定盤、２４４  粗動ステージ、２４６  重力打ち消し部、２４８  球面座、２５０  固定ステージ、２５４  ロードセル、３１２  観察部、３１４  算出部、３１６  ステージ駆動部、３１８  ローダ駆動部
【図１】
2013145622.tif 000004
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【手続補正書】
【提出日】平成26年9月25日(2014.9.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板と第２基板とを互いに貼り合わせる基板貼り合わせ装置であって、
互いに位置合わせされた前記第１基板と前記第２基板とを互いに接合する接合部と、
前記接合部による接合の前に、前記第１基板および前記第２基板の少なくとも一方の凹凸状態を検出する検出部と、
前記検出部により検出された前記凹凸状態に基づいて、前記接合部において所定の接合条件下で前記第１基板および前記第２基板の接合が可能か否かを判断する判断部と、
を備える基板貼り合わせ装置。
【請求項２】
前記接合条件は、前記接合部において前記第１基板および前記第２基板を加圧する加圧条件であり、
前記判断部は、前記加圧条件で前記第１基板および前記第２基板を加圧したときに、前記凹凸状態が接合可能な状態に変化するか否かを判断する請求項１に記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項３】
前記接合条件は、前記接合部において前記第１基板および前記第２基板を加熱する加熱条件であり、
前記判断部は、前記加熱条件で前記第１基板および前記第２基板を加熱したときに、前記凹凸状態が接合可能な状態に変化するか否かを判断する請求項１または２に記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項４】
前記判断部は、前記所定の接合条件下で前記第１基板および前記第２基板を接合した場合の歩留りに基づいて接合の可否を判断する請求項１から３のいずれか一項に記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項５】
前記判断部は、前記検出部により検出された前記凹凸状態に基づいて、前記第１基板および前記第２基板を接合したときの接着領域または非接着領域の大きさおよび位置の少なくとも一方を算出し、これに基づいて前記歩留りを算出する請求項４に記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項６】
前記検出部は、前記第１基板の接合される面の前記凹凸状態を検出する請求項１から５のいずれか一項に記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項７】
前記検出部は、前記第１基板に生じた前記凹凸状態が、前記第１基板の変形、前記第１基板の表面に配されたバンプの高さのばらつき、および、前記第１基板の厚さむらのうちの少なくとも一つに起因するか否かを検出する請求項１から６のいずれか一項に記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項８】
前記検出部は、前記第１基板の接合に関与する面に存在する突出部分を検出する請求項１から７のいずれか一項に記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項９】
前記検出部は、前記突出部分の高さ、広さ、突出方向、および、材料の少なくとも一つを検出する請求項８に記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項１０】
前記判断部は、前記接合部における接合時に前記突出部分に生じる変形を考慮して接合の可否を判断する請求項８または９に記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項１１】
前記判断部は、前記接合部における接合時に前記第１基板および前記第２基板の少なくとも一方に生じる変形を考慮して接合の可否を判断する請求項１から８のいずれか一項に記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項１２】
前記第１基板を保持する保持部材を更に備え、
前記検出部は、前記保持部材への前記第１基板の保持状態における前記凹凸状態を検出する請求項１から１１のいずれか一項に記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項１３】
前記検出部は、前記第１基板に生じた前記凹凸状態が前記保持部材に起因するか否かを検出する請求項１２に記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項１４】
前記検出部は、前記第１基板および前記第２基板を互いに重ね合わせたときに前記第１基板にかかる荷重の分布に基づいて前記凹凸状態を検出する請求項１から１３のいずれか一項に記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項１５】
前記第１基板を観察する光学系を更に備え、
前記検出部は、前記第１基板に対する光学系の合焦状態に基づいて前記凹凸状態を検出する請求項１から１４のいずれか一項に記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項１６】
前記検出部は、前記第１基板を撮影した映像に基づいて前記凹凸状態を検出する請求項１から１５のいずれか一項に記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項１７】
複数の基板を重ね合わせる重ね合わせ部を備え、
前記検出部は、前記重ね合わせ部で前記第１基板および前記第２基板が重ね合わされたときに、前記第１基板および前記第２基板の接合面内に生じる圧力分布に基づいて前記第１基板および前記第２基板の少なくとも一方の前記凹凸状態を検出する請求項１から請求項１６のいずれか一項に記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項１８】
前記判断部は、前記検出部が前記第１基板および前記第２基板の少なくとも一方に付着した付着物を検出した場合、前記付着物を除去すべきか否かを判断する請求項１から１７のいずれか一項に記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項１９】
前記検出部は、前記第１基板および前記第２基板のうち前記判断部により前記付着物を除去すべきと判断された一方から前記付着物を除去した後、改めて前記凹凸状態を検出する請求項１８に記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項２０】
前記判断部は、前記第１基板および前記第２基板の少なくとも一方において、前記付着物の検出と前記除去を繰り返した回数が所定の閾値を越えた場合に、前記一方の基板を接合することができないと判断する請求項１８または１９に記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項２１】
第１基板と第２基板とを互いに位置合わせする位置合わせ部と、
前記第１基板および前記第２基板の少なくとも一方の凹凸状態を検出する検出部と、
前記検出部により検出された前記凹凸状態に基づいて、前記位置合わせ部での位置合わせが可能か否かを判断する判断部と、
を備える基板貼り合わせ装置。
【請求項２２】
第１基板と第２基板とを互いに貼り合わせる基板貼り合わせ装置であって、
互いに位置合わせされた前記第１基板と前記第２基板とを互いに重ね合わせる重ね合わせ部と、
前記第１基板および前記第２基板の少なくとも一方の凹凸状態を検出する検出部と、
前記検出部により検出された前記凹凸状態に基づいて、前記重ね合わせ部での重ね合わせ時に前記第１基板および前記第２基板の少なくとも一方に加わる荷重により前記凹凸状態が所定の状態になるか否かを判断する判断部と、
を備える基板貼り合わせ装置。
【請求項２３】
第１基板と第２基板とを互いに貼り合わせる基板貼り合わせ方法であって、
互いに位置合わせされた前記第１基板と前記第２基板とを互いに接合する接合工程と、
前記接合工程の前に、前記第１基板および前記第２基板の少なくとも一方の凹凸状態を検出する検出工程と、
前記検出工程により検出された前記凹凸状態に基づいて、前記接合工程において所定の接合条件下で前記第１基板および前記第２基板の接合が可能か否かを判断する判断工程と、
を含む基板貼り合わせ方法。
【請求項２４】
前記接合条件は、前記接合工程において前記第１基板および前記第２基板を加圧する加圧条件であり、
前記判断工程は、前記加圧条件で前記第１基板および前記第２基板を加圧したときに、前記凹凸状態が接合可能な状態に変化するか否かを判断する請求項２３に記載の基板貼り合わせ方法。
【請求項２５】
前記接合条件は、前記接合工程において前記第１基板および前記第２基板を加熱する加熱条件であり、
前記判断工程は、前記加熱条件で前記第１基板および前記第２基板を加熱したときに、前記凹凸状態が接合可能な状態に変化するか否かを判断する請求項２３または２４に記載の基板貼り合わせ方法。
【請求項２６】
前記判断工程は、前記所定の接合条件下で前記第１基板および前記第２基板を接合した場合の歩留りに基づいて接合の可否を判断する請求項２３から２５のいずれか一項に記載の基板貼り合わせ方法。
【請求項２７】
前記判断工程は、前記検出工程で検出された前記凹凸状態に基づいて、前記第１基板および前記第２基板を接合したときの接着領域または非接着領域の大きさおよび位置の少なくとも一方を算出し、これに基づいて前記歩留りを算出する請求項２６に記載の基板貼り合わせ方法。
【請求項２８】
前記検出工程は、前記第１基板の接合される面の前記凹凸状態を検出する請求項２３から２７のいずれか一項に記載の基板貼り合わせ方法。
【請求項２９】
前記検出工程は、前記第１基板に生じた前記凹凸状態が、前記第１基板の変形、前記第１基板の表面に配されたバンプの高さのばらつき、および、前記第１基板の厚さむらのうちの少なくとも一つに起因するか否かを検出する請求項２３から２８のいずれか一項に記載の基板貼り合わせ方法。
【請求項３０】
前記検出工程は、前記第１基板の接合に関与する面に存在する突出部分を検出する請求項２３から２９のいずれか一項に記載の基板貼り合わせ方法。
【請求項３１】
前記検出工程は、前記突出部分の高さ、広さ、突出方向、および、材料の少なくとも一つを検出する請求項３０に記載の基板貼り合わせ方法。
【請求項３２】
前記判断工程は、前記接合工程における接合時に前記突出部分に生じる変形を考慮して接合の可否を判断する請求項３０または３１に記載の基板貼り合わせ方法。
【請求項３３】
前記判断工程は、前記接合工程における接合時に前記第１基板および前記第２基板の少なくとも一方に生じる変形を考慮して接合の可否を判断する請求項２３から３２のいずれか一項に記載の基板貼り合わせ方法。
【請求項３４】
前記検出工程は、前記第１基板を保持する保持部材への前記第１基板の保持状態における前記凹凸状態を検出する請求項２３から３３のいずれか一項に記載の基板貼り合わせ方法。
【請求項３５】
前記検出工程は、前記第１基板に生じた前記凹凸状態が前記保持部材に起因するか否かを検出する請求項３４に記載の基板貼り合わせ方法。
【請求項３６】
前記検出工程は、前記第１基板および前記第２基板を互いに重ね合わせたときに前記第１基板にかかる荷重の分布に基づいて前記凹凸状態を検出する請求項３３から３５のいずれか一項に記載の基板貼り合わせ方法。
【請求項３７】
前記第１基板を観察する観察工程を含み、
前記検出工程は、前記第１基板に対する光学系の合焦状態に基づいて前記凹凸状態を検出する請求項２３から３６のいずれか一項に記載の基板貼り合わせ方法。
【請求項３８】
前記検出工程は、前記第１基板を撮影した映像に基づいて前記凹凸状態を検出する請求項２３から３７のいずれか一項に記載の基板貼り合わせ方法。
【請求項３９】
複数の基板を重ね合わせる重ね合わせ工程を備え、
前記検出工程は、前記重ね合わせ工程が前記複数の基板を重ね合わせたときに、前記第１基板および前記第２基板の接合面内に生じる圧力分布に基づいて前記第１基板および前記第２基板の少なくとも一方の前記凹凸状態を検出する請求項２３から請求項３８のいずれか一項に記載の基板貼り合わせ方法。
【請求項４０】
前記判断工程は、前記検出工程が前記第１基板および前記第２基板の少なくとも一方に付着した付着物を検出した場合、前記付着物を除去すべきか否かを判断する請求項２３から３９のいずれか一項に記載の基板貼り合わせ方法。
【請求項４１】
前記検出工程は、前記第１基板および前記第２基板のうち前記判断工程により前記付着物を除去すべきと判断された一方の基板から前記付着物を除去した後、改めて前記凹凸状態を検出する請求項４０に記載の基板貼り合わせ方法。
【請求項４２】
前記判断工程は、前記第１基板および前記第２基板の少なくとも一方において、前記付着物の検出と前記除去を繰り返した回数が所定の閾値を越えた場合に、前記一方の基板を接合することができないと判断する請求項４１に記載の基板貼り合わせ方法。
【請求項４３】
前記第１基板および前記第２基板の少なくとも一方が接合不可であると前記判断工程で判断された場合に、前記一方の基板をFOUPに搬送する搬送工程を含む請求項２３から４２のいずれか一項に記載の基板貼り合わせ方法。
【請求項４４】
前記第１基板および前記第２基板の少なくとも一方が接合不可であると前記判断工程で判断された場合に、前記一方の基板と接合可能な他の基板とを組み合わせる工程を含む請求項２３から４３のいずれか一項に記載の基板貼り合わせ方法。
【請求項４５】
前記第１基板および前記第２基板の少なくとも一方が接合不可であると前記判断工程で判断された場合に、前記一方の基板に設けられたバンプの高さを修正する工程を含む請求項２３から４４のいずれか一項に記載の基板貼り合わせ方法。
【請求項４６】
前記第１基板および前記第２基板の少なくとも一方が接合不可であると前記判断工程で判断された場合に、前記一方の基板のデータに基づいて、基板を形成するためのプロセス条件を調整する工程を含む請求項２３から４５のいずれか一項に記載の基板貼り合わせ方法。
【請求項４７】
第１基板と第２基板とを互いに位置合わせする位置合わせ工程と、
前記第１基板および前記第２基板の少なくとも一方の凹凸状態を検出する検出工程と、
前記検出工程で検出された前記凹凸状態に基づいて、前記位置合わせ工程での位置合わせが可能か否かを判断する判断工程と、
を含む基板貼り合わせ方法。
【請求項４８】
互いに位置合わせされた第１基板と第２基板とを互いに重ね合わせる重ね合わせ工程と、
前記第１基板および前記第２基板の少なくとも一方の凹凸状態を検出する検出工程と、  前記重ね合わせ工程での重ね合わせ時に前記第１基板および前記第２基板の少なくとも一方に加わる荷重により前記凹凸状態が所定の状態になるか否かを判断する判断工程と、を含む基板貼り合わせ方法。
【国際調査報告】
2013145622.tif 000023
2013145622.tif 000024
2013145622.tif 000025
2013145622.tif 000026
2013145622.tif 000027
2013145622.tif 000028
2013145622.tif 000029