(57)【要約】【課題】貼り合わせ装置では、基板ホルダに付着する塵埃および基板ホルダに加えられる熱、圧力等により、基板ホルダ及び基板ホルダに備えられた部品が劣化する。【解決手段】基板を保持する基板ホルダの管理装置であって、基板ホルダが使用された複数のプロセスの少なくとも１つの記録を行う記録部と、記録部に記録された複数のプロセスの履歴に基づいて、複数のプロセスの少なくともいずれかの条件を変更する変更部とを備える。変更部は、条件として基板ホルダの使用条件を変更してもよいし、基板に対する処理条件を変更してもよい。【選択図】図８
2013041877.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を保持する基板ホルダの管理装置であって、
前記基板ホルダが使用された複数のプロセスの少なくとも１つの記録を行う記録部と、
前記記録部に記録された前記複数のプロセスの履歴に基づいて、前記複数のプロセスの少なくともいずれかの条件を変更する変更部と
を備える管理装置。
【請求項２】
前記変更部は、前記条件として前記基板ホルダの使用条件を変更する請求項１に記載の管理装置。
【請求項３】
前記変更部は、前記条件として前記基板に対する処理条件を変更する請求項１または２に記載の管理装置。
【請求項４】
前記変更部は、前記条件として前記基板ホルダのメンテナンス条件を変更する請求項１から３のいずれか１項に記載の管理装置。
【請求項５】
前記基板ホルダは、対として使用され得るペアで管理され、
前記変更部は、前記ペアで管理された前記基板ホルダのそれぞれに対して同時期にメンテナンス時期が来るべく、前記条件を変更する請求項１から４のいずれか１項に記載の管理装置。
【請求項６】
前記変更部は、前記ペアで管理された前記基板ホルダのうち、前記メンテナンス時期が遅い方を、前記メンテナンス時期が早い方に合わせるように前記条件を変更する請求項５に記載の管理装置。
【請求項７】
前記変更部は、前記ペアで管理された前記基板ホルダのうち、前記メンテナンス時期が早い方を、前記メンテナンス時期が遅い方に合わせるように前記条件を変更する請求項６に記載の管理装置。
【請求項８】
前記基板ホルダは、対として使用され得るペアで管理され、
前記変更部は、前記基板ホルダの複数の前記ペアのメンテナンス時期が分散するように前記条件を変更する請求項１から４のいずれか１項に記載の管理装置。
【請求項９】
前記基板ホルダは、対として使用され得るペアで管理され、
前記変更部は、前記使用条件の変更として、前記ペアで管理された前記基板ホルダのいずれかが単独で使用されるときに、前記ペアのどちらを使用するかを、前記記録部に記録された前記複数のプロセスの履歴に基づいて決定する請求項２に記載の管理装置。
【請求項１０】
前記記録部は、前記複数のプロセスの記録として、前記基板ホルダに保持される前記基板の種類を記憶し、
前記変更部は、前記基板の種類に基づいて、前記条件を変更する請求項１に記載の管理装置。
【請求項１１】
前記メンテナンス時期が来た前記基板ホルダのメンテナンスを促す警告を表示装置に表示する警告部をさらに備える請求項５から８のいずれか１項に記載の管理装置。
【請求項１２】
前記警告部は、前記メンテナンスを促す警告として、前記メンテナンス時期までの残り時間及び前記メンテナンス時期までの残り使用回数の少なくともいずれかを表示する請求項１１に記載の管理装置。
【請求項１３】
前記警告部は、前記メンテナンス時期に合わせて、前記基板ホルダを収容するホルダラックに前記基板ホルダを収容する請求項１１または１２に記載の管理装置。
【請求項１４】
前記警告部は、前記メンテナンスを促す警告を音声出力する請求項１１から１３のいずれか１項に記載の管理装置。
【請求項１５】
前記警告部は、前記メンテナンス時期に基づいて、前記メンテナンスを促す警告を含むデータを他の装置に送信する請求項１１から１４のいずれか１項に記載の管理装置。
【請求項１６】
請求項１から１５のいずれか１項に記載の管理装置と、
複数の前記基板ホルダに保持された複数の前記基板を接合する接合部と
を備える基板接合装置。
【請求項１７】
基板を保持する基板ホルダの管理方法であって、
前記基板ホルダが使用された複数のプロセスの少なくとも１つの記録を行う記録工程と、
前記記録工程において記録された前記複数のプロセスの履歴に基づいて、前記複数のプロセスの少なくともいずれかの条件を変更する変更工程と
を備える管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板を保持する基板ホルダを管理する管理装置、基板を接合する基板接合装置および基板ホルダを管理する管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板を保持した一対の基板ホルダを精度良く位置合わせして重ね合わせ、加熱加圧することにより一対の基板を貼り合わせる貼り合わせ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１  特開２００７−２０８０３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記貼り合わせ装置では、基板ホルダに付着する塵埃および基板ホルダに加えられる熱、圧力等により、基板ホルダが劣化することがある。基板ホルダが劣化すると、基板の位置合わせ精度を低下させる等、貼り合わせ基板の品質を低下させるおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様は、基板を保持する基板ホルダの管理装置であって、基板ホルダが使用された複数のプロセスの少なくとも１つの記録を行う記録部と、記録部に記録された複数のプロセスの履歴に基づいて、複数のプロセスの少なくともいずれかの条件を変更する変更部とを備える。
【０００５】
本発明の第２の態様は、基板接合装置であって、上記管理装置と、複数の基板ホルダに保持された複数の基板を接合する接合部とを備える。
【０００６】
本発明の第３の態様は、基板を保持する基板ホルダの管理方法であって、前記基板ホルダが使用された複数のプロセスの少なくとも１つの記録を行う記録工程と、前記記録工程において記録された前記複数のプロセスの履歴に基づいて、前記複数のプロセスの少なくともいずれかの条件を変更する変更工程とを備える。
【０００７】
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】
【０００８】
【図１】貼り合わせ装置の全体構造を概略的に示す平面図である。
【図２】下基板ホルダを上方から見下ろした様子を概略的に示す斜視図である。
【図３】下基板ホルダを下方から見上げた様子を概略的に示す斜視図である。
【図４】上基板ホルダを下方から見上げた様子を概略的に示す斜視図である。
【図５】上基板ホルダを上方から見下ろした様子を概略的に示す斜視図である。
【図６】ホルダラックの構造を概略的に示す斜視図である。
【図７】加熱加圧ユニットの構造を概略的に示す断面図である。
【図８】制御部のシステム構成を概略的に示すブロック図である。
【図９】基板ホルダを管理する管理処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】基板ホルダを管理する管理処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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。
【００１０】
図１は、本実施形態に係る貼り合わせ装置１００の全体構造を概略的に示す平面図である。貼り合わせ装置１００は、回路パターンが形成された複数の基板を、接合すべき電極同士が接触するように重ね合わせて加熱加圧することにより接合する。
【００１１】
貼り合わせ装置１００は、共通の筐体１０１の内部に形成された大気環境部１０２及び真空環境部２０２を含む。大気環境部１０２は、筐体１０１の外部に面して、制御部１１０及びＥＦＥＭ（Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ  Ｆｒｏｎｔ  Ｅｎｄ  Ｍｏｄｕｌｅ）１１２を有する。制御部１１０は、貼り合わせ装置１００内に含まれる各装置を制御する制御プログラムを記憶する記憶部１１１を備える。制御プログラムは、基板の加熱温度および搬送速度等の、基板に対する処理条件、基板ホルダの使用条件、並びに、当該処理条件および使用条件を用いて基板を処理するレシピを含む。制御部１１０は、当該制御プログラムに従って、各装置を制御する。
【００１２】
ＥＦＥＭ１１４は、３つのロードポート１１５、１１６、１１７及びロボットアーム１１８を備える。各ロードポートには密閉型の基板格納用ポッドであるＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ  Ｏｐｅｎｉｎｇ  Ｕｎｉｆｉｅｄ  Ｐｏｄ）が装着される。ＦＯＵＰに格納された基板１２０は、ロボットアーム１１８によって出し入れされる。なお、ここでいう基板１２０は、既に回路パターンが複数周期的に形成されている単体のシリコンウェハ、化合物半導体ウェハ等である。また、装填された基板１２０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。基板１２０は、回路パターンが形成される前のウェハであってもよい。
【００１３】
大気環境部１０２は、筐体１０１の内側にそれぞれ配置された、ホルダラック４００、予備アライナ１３０、本アライナ１４０及び分離機構１６０を備える。ホルダラック４００は、基板１２０を保持する複数枚の基板ホルダ３００を収納する。基板ホルダ３００は、下基板ホルダ３１０と上基板ホルダ３３０の２種類に分けられ、下基板ホルダ３１０と上基板ホルダ３３０が対として使用される。
【００１４】
ホルダラック４００は、基板ホルダ３００を出し入れする面側にバーコードリーダ４０２を備える。基板ホルダ３００には、基板ホルダ３００毎に異なる管理ＩＤをコード化したバーコード３０２が設けられている。バーコードリーダ４０２は、ロボットアーム１７２によって基板ホルダ３００が搬入出されるときにバーコード３０２を読み取り、デコードした管理ＩＤを制御部１１０に送信する。制御部１１０は、ホルダラック４００から管理ＩＤを受信することにより、ホルダラック４００に対して搬入出された基板ホルダ３００を識別する。
【００１５】
予備アライナ１３０は、基板１２０が本アライナ１４０に搬入されたときに、本アライナ１４０が備える顕微鏡の視野内に基板１２０のアライメントマークが収まるように、基板１２０を予備的に位置合わせする。予備アライナ１３０は、基板アライナ１３１、ホルダアライナ１３４及び基板スライダ１３８を備える。
【００１６】
基板アライナ１３１は、基板テーブル１３２及び観察部１３３を備える。基板テーブル１３２にはロボットアーム１１８によって基板１２０が載置される。観察部１３３は、基板テーブル１３２に載置された基板１２０を俯瞰して当該基板１２０の位置及び向きを検出する。観察部１３３の上記検出に基づいて、基板テーブル１３２は、基板１２０の位置及び向きが予め定められた範囲に入るように調整する。
【００１７】
ホルダアライナ１３４は、ホルダテーブル１３５及び観察部１３６を備える。ホルダテーブル１３５には、ホルダラック４００から搬送された基板ホルダ３００が載置される。観察部１３６は、基板ホルダ３００のバーコード３０２を読み取り、管理ＩＤを制御部１１０に送信する。観察部１３６は、ホルダテーブル１３５に載置された基板ホルダ３００を俯瞰して当該基板ホルダ３００の位置及び向きを検出する。観察部１３６の上記検出に基づいて、基板ホルダ３００の位置及び向きが予め定められた範囲に入るように調整する。
【００１８】
基板スライダ１３８は、基板アライナ１３１により位置調整された基板１２０を、ホルダアライナ１３４により位置調整された基板ホルダ３００上に載置する。ホルダテーブル１３５には給電端子が設けられており、基板ホルダ３００の裏面に設けられた給電端子と接続して、基板ホルダ３００に電力を供給する。基板ホルダ３００は内部に静電チャックを有しており、当該静電チャックはホルダアライナ１３４から供給された電力で基板１２０を静電吸着する。これにより基板ホルダ３００が基板１２０を保持する。なお静電チャックに代えて真空チャックにより基板ホルダ３００が基板１２０を吸着してもよい。
【００１９】
吸着により一体化された基板１２０及び基板ホルダ３００は「ワーク」と称される場合がある。なお、吸着により一体化された基板１２０と上基板ホルダ３３０は「上ワーク」、吸着により一体化された基板１２０と下基板ホルダ３１０は「下ワーク」と称される場合がある。予備アライナ１３０により形成されたワークは、受け渡しポート１７４を介して本アライナ１４０に搬入される。
【００２０】
本アライナ１４０は、上ワークと下ワークを対向させて、各ワークの基板１２０に形成された複数のアライメントマークを高精度に位置合わせして重ね合わせる。本アライナ１４０は、上ステージ１４１、下ステージ１４２、上顕微鏡１４３、下顕微鏡１４４、干渉計１４５及びバーコードリーダ１４６を備える。バーコードリーダ１４６は、ロボットアーム１７３によって搬入された基板ホルダ３００のバーコード３０２を読み取り、管理ＩＤを制御部１１０に送信する。
【００２１】
上ステージ１４１は天井側に設置されて上ワークを下向きに保持する。下ステージ１４２は、ＸＹ平面方向に移動可能に構成されており、下ワークを上向きに保持する。本アライナ１４０は、上ステージ１４１に隣接して設置された上顕微鏡１４３及び下ステージ１４２に設置された下顕微鏡１４４によって、各基板１２０のアライメントマークを観察する。本アライナ１４０は、下ステージ１４２を、干渉計１４５によって位置を監視しつつ精密に移動させることにより、上下の基板１２０を精密に位置合わせする。
【００２２】
このとき本アライナ１４０は、例えば、上下の基板１２０それぞれに形成された複数のアライメントマークの相互の位置ずれ量を統計的に小さくするグローバルアライメント法等を用いて、上下の基板１２０の位置を決める。位置合わせ終了後、本アライナ１４０は、下ステージ１４２により下ワークを上昇させて上下の基板１２０の接合面を接触させて重ね合わせる。
【００２３】
本アライナ１４０で重ね合わせた２つの基板１２０は、上基板ホルダ３３０と下基板ホルダ３１０との間に挟まれて保持される。上基板ホルダ３３０、下基板ホルダ３１０、及びそれらに挟まれた２つの基板１２０の組み合わせは「ワーク対」と称される場合がある。ワーク対は、ロボットアーム１７１及びロボットアーム１７２により真空環境部２０２に搬送され、後述する加熱加圧ユニット５００で加熱加圧されて２つの基板１２０が接合される。
【００２４】
真空環境部２０２は、ロードロックチャンバ２２０、ロボットアーム２３０及び複数の加熱加圧ユニット５００を有する。ロボットアーム２３０は、保持したワーク対をロードロックチャンバ２２０と加熱加圧ユニット５００の間で搬送する。ロードロックチャンバ２２０は、大気環境部１０２側と真空環境部２０２側とに、交互に開閉するシャッタ２２２、２２４を有しており、大気環境部１０２の内部雰囲気を真空環境部２０２側に漏らすことなく、ワーク対を真空環境部２０２に搬入する。
【００２５】
ロボットアーム２３０は、ロードロックチャンバ２２０から搬出したワーク対を複数の加熱加圧ユニット５００のいずれかに搬入する。加熱加圧ユニット５００はバーコードリーダ５０１を備えており、バーコードリーダ５０１によってワーク対を構成する基板ホルダ３００のバーコード３０２を読み取り、管理ＩＤを制御部１１０に送信する。そして加熱加圧ユニット５００は、搬入されたワーク対を加熱加圧する。ワーク対が加熱加圧されることにより２組の基板１２０が恒久的に接合される。加熱加圧ユニット５００により接合された２組の基板１２０は、まとめて「接合基板」と称される場合がある。
【００２６】
基板接合後のワーク対は、ロボットアーム２３０によってロードロックチャンバ２２０に搬入され、ロボットアーム１７２によって大気環境部１０２に搬入される。ロボットアーム１７２は、ワーク対を分離機構１６０に搬入する。分離機構１６０は、２つの基板ホルダ３００から接合基板を分離する。分離された接合基板は下基板ホルダ３１０上に載置された状態となる。
【００２７】
接合基板の分離後、分離機構１６０は、バーコードリーダ１６２により上基板ホルダ３３０のバーコード３０２を読み取り、管理ＩＤを制御部１１０に通知する。上基板ホルダ３３０はロボットアーム１７２により反転された後、次の基板１２０を搭載すべくロボットアーム１７１によって予備アライナ１３０に搬送されるか、または、ホルダラック４００に収容される。
【００２８】
次に分離機構１６０は、下基板ホルダ３１０のバーコード３０２を読み取り、管理ＩＤを制御部１１０に通知する。接合基板を載置した下基板ホルダ３１０は、ロボットアーム１７１によりホルダアライナ１３４に搬送される。接合基板はロボットアーム１１８によってＦＯＵＰに収容される。そして下基板ホルダ３１０は、次の基板１２０を搭載するべくホルダアライナ１３４によって位置が調整されるか、または、ホルダラック４００に収容される。２組の基板１２０をそれぞれ基板ホルダ３００に搭載して重ね合わせ、加熱加圧することによって接合する処理は「基板接合処理」と称される場合がある。
【００２９】
図２は、下基板ホルダ３１０を上方から見下ろした様子を概略的に示す斜視図である。また、図３は同じ下基板ホルダ３１０を下方から見上げた様子を示す斜視図である。下基板ホルダ３１０は、ホルダ本体３１２、吸着子３１６、板バネ３１８及び給電端子３２０を有する。
【００３０】
ホルダ本体３１２は、焼結セラミックス、金属等の高剛性材料により一体成形され、基板１２０よりも径がひとまわり大きな円板状をなす。ホルダ本体３１２は、基板１２０を保持する基板保持面３１３及び周縁部に形成された切欠３１５を備える。基板保持面３１３は、高い平坦性を有しており、基板１２０に対して密着する。基板保持面３１３には、ホルダ本体３１２の表裏を貫通する貫通孔３１４が形成されている。またホルダ本体３１２は、表面及び裏面にバーコード３０２を備える。
【００３１】
吸着子３１６は、磁性体材料により形成され、ホルダ本体３１２において基板保持面３１３よりも外周側に複数配される。板バネ３１８は、チタンにより形成され、基板１２０を保持する表面において、基板保持面３１３よりも外周側に複数配される。吸着子３１６は、板バネ３１８上に固定されており、基板保持面３１３に対して垂直な方向に板バネ３１８の弾性力を受ける。給電端子３２０は、下基板ホルダ３１０の裏面において、ホルダ本体３１２に埋め込まれており、内部に配された静電チャックと電気的に接続している。下基板ホルダ３１０は、給電端子３２０を介して電力の供給を受けることにより、基板１２０を静電吸着する。
【００３２】
図４は、上基板ホルダ３３０を下方から見上げた様子を示す斜視図である。また、図５は同じ上基板ホルダ３３０を上方から見下ろした様子を概略的に示す斜視図である。下基板ホルダ３１０と共通の要素には同じ参照番号を付して説明を省略する。
【００３３】
上基板ホルダ３３０は、永久磁石３３６を備える。永久磁石３３６は、基板保持面３１３よりも外周側に複数配される。永久磁石３３６と、下基板ホルダ３１０の吸着子３１６は、上基板ホルダ３３０と下基板ホルダ３１０を重ね合わせたときにそれぞれ向かい合う位置に配置されている。そして、下基板ホルダ３１０と上基板ホルダ３３０が重ね合わされたときに吸着して、下基板ホルダ３１０と上基板ホルダ３３０を固定する。
【００３４】
図６は、ホルダラック４００の構造を概略的に示す斜視図である。ホルダラック４００は、収納棚４１０、バーコードリーダ４０２、開閉部４０４およびＺ駆動部４０６を備える。収納棚４１０は、使用する基板ホルダ３００を収納する使用棚４１２及び使用を中止する基板ホルダ３００を収納する退避棚４１４を備える。
【００３５】
使用棚４１２は、上基板ホルダ３３０を載置する載置段４２１と下基板ホルダ３１０を載置する載置段４２２を上から順に交互に備える。そして、対として使用されうるペアで管理される上基板ホルダ３３０と下基板ホルダ３１０が上下に並べて収納される。図６では１６段の使用棚が例示されており、８対のペアが使用棚に収納される。
【００３６】
バーコードリーダ４０２および開閉部４０４は、Ｚ駆動部４０６と連結しており、Ｚ駆動部４０６によって上下方向に移動する。収納棚４１０の各段には開閉扉４１８が設けられており、Ｚ駆動部４０６により各段に移動された開閉部４０４によって開閉扉４１８が開閉される。そして、ロボットアーム１７２によって基板ホルダ３００が搬入出されるときに、バーコードリーダ４０２が基板ホルダ３００のバーコード３０２を読み取る。
【００３７】
図７は、加熱加圧ユニット５００の構造を概略的に示す断面図である。加熱加圧ユニット５００は、押圧部５１０、加圧ステージ５２０、受圧ステージ５３０及び圧力検知部５４０を備える。押圧部５１０は、シリンダ５１２と、シリンダ５１２の内部に配置されたピストン５１４を備える。加圧ステージ５２０は、ピストン５１４の上端に設置されており、シリンダ５１２及びピストン５１４によって上下方向に昇降する。加圧ステージ５２０は内部にヒータ５２２を備える。受圧ステージ５３０は、筐体５０２の天井部５０４から垂下される懸架部５０６の下端近傍において下方から支持され、加圧ステージ５２０に対向して配置される。
【００３８】
受圧ステージ５３０は、下方から懸架部５０６により支持される。さらに天井部５０４及び受圧ステージ５３０の間には、複数のロードセル５４２、５４４、５４６が挟まれる。複数のロードセル５４２、５４４、５４６は、圧力検知部５４０の一部を形成して、受圧ステージ５３０の上方移動を規制すると共に、受圧ステージ５３０に対して上方に印加された圧力を検出する。
【００３９】
本アライナ１４０により形成されたワーク対は、ロボットアーム２３０によって加圧ステージ５２０に載置される。加熱加圧ユニット５００は、ヒータ５２２によってワーク対を加熱しながら、シリンダ５１２及びピストン５１４を駆動することにより、加圧ステージ５２０を上昇させる。そして、加圧ステージ５２０および受圧ステージ５３０は、ワーク対を挟み込んでワーク対を加圧するとともに、ヒータ５２２、５３２によって加熱する。加熱加圧ユニット５００によって加熱加圧されることで２枚の基板１２０が接合する。
【００４０】
図８は、制御部１１０のシステム構成を概略的に示すブロック図である。本実施形態に係る貼り合わせ装置１００は、基板接合処理と並行して、基板ホルダ３００を管理する管理処理を実行する。貼り合わせ装置１００は管理装置の一例であって、基板ホルダが使用された複数のプロセスの記録、記録した複数のプロセスの履歴に基づいた基板ホルダのメンテナンス時期の判断及び判断したメンテナンス時期に基づいた基板ホルダのメンテナンスを促す警告を行うことにより基板ホルダ３００の管理を実行する。
【００４１】
制御部１１０は、記憶部１１１、駆動制御部６０２、記録部６０４、変更部６０６、判断部６０８、警告部６１０、表示部６１２、音声出力部６１４及び通信部６１６を備える。駆動制御部６０２は、記憶部１１１に記憶された制御プログラムに従って貼り合わせ装置１００内の各装置を制御することにより、基板接合処理及び基板ホルダ３００の管理処理を制御する。
【００４２】
記録部６０４は、基板ホルダ３００毎に、その基板ホルダ３００が使用されたプロセスの記録を行う。本実施形態において記録部６０４は、基板ホルダ３００が、予備アライナ１３０でワークを形成するのに使用されたプロセス、本アライナ１４０でワーク対を形成するのに使用されたプロセス、加熱加圧ユニット５００で加熱加圧されたプロセスおよび接合基板の搬送に使用されたプロセスを記録する。記録部６０４は、記録したプロセスを記憶部１１１に記憶する。
【００４３】
変更部６０６は、駆動制御部６０２が使用するプロセスの条件を変更する。判断部６０８は、記憶部１１１に記憶されたプロセスの履歴に基づいて、基板ホルダ３００のメンテナンス時期を判断する。本実施形態において判断部６０８は、プロセスの履歴をもとに基板ホルダ３００の劣化度合いを算出して、算出した劣化度合いに従ってメンテナンス時期を判断する。
【００４４】
警告部６１０は、判断部６０８で判断した基板ホルダ３００のメンテナンス時期に基づいて、基板ホルダ３００のメンテナンスを促す警告を行う。表示部６１２は、警告部６１０の制御に従って、メンテナンスを促す警告を表示する。音声出力部６１４は、警告部６１０の制御に従って、メンテナンスを促す警告を音声出力する。通信部６１６は警告部６１０の制御に従って、メンテナンスを促す警告を含むデータを、ネットワークを介して他の装置に送信する。
【００４５】
図９は、基板ホルダ３００を管理する管理処理の流れを示すフローチャートである。本フローチャートは、駆動制御部６０２が、制御プログラムに従って貼り合わせ装置１００内の各装置を制御することにより実行される。図１０は、ペアで管理される下基板ホルダ３１０と上基板ホルダ３３０のメンテナンス時期を一致させる制御を含む、基板ホルダ３００を管理する他の管理処理の流れを示すフローチャートである。図１０に示すフローは図９に示すフローに続いて実行される。基板１２０及び基板ホルダ３００の搬送は、ロボットアーム１７１、１７２、１７３、２３０によって実行されるが、特に説明を要する場合を除いて説明を省略する。
【００４６】
ステップＳ９０２では、上基板ホルダ３３０がホルダラック４００の使用棚４１２から予備アライナ１３０へ搬送される。予備アライナ１３０は、まず観察部１３６によって上基板ホルダ３３０のバーコード３０２を読み取り、管理ＩＤを記憶部１１１に記憶する。そして予備アライナ１３０は、基板１２０を上基板ホルダ３３０に搭載して上ワークを形成する。ステップＳ９０４では、記録部６０４が、ステップＳ９０２で予備アライナ１３０から送信された管理ＩＤに対応する上基板ホルダ３３０がワークの形成に使用された回数をカウントアップする。
【００４７】
ステップＳ９０６では、ステップＳ９０２で形成された上ワークが予備アライナ１３０から本アライナ１４０へ搬送される。本アライナ１４０は、バーコードリーダ１４６によって上基板ホルダ３３０のバーコード３０２を読み取り、記憶部１１１に記憶する。そして、本アライナ１４０は、上ワークを上ステージ１４１によって保持する。
【００４８】
ステップＳ９０８では、ステップＳ９０２で搬出された上基板ホルダ３３０とペアで管理されている下基板ホルダ３１０が、ホルダラック４００から予備アライナ１３０に搬送される。予備アライナ１３０は、まず観察部１３６により下基板ホルダ３１０のバーコード３０２を読み取り、管理ＩＤを記憶部１１１に記憶する。そして予備アライナ１３０は、基板１２０を下基板ホルダ３１０に搭載して下ワークを形成する。ステップＳ９１０では、記録部６０４が、ステップＳ９０８で予備アライナ１３０から送信された管理ＩＤに対応する下基板ホルダ３１０がワークの形成に使用された回数をカウントアップする。
【００４９】
ステップＳ９１２では、ステップＳ９０８で形成された下ワークが、予備アライナ１３０から本アライナ１４０に搬送される。本アライナ１４０は、バーコードリーダ１４６によって下基板ホルダ３１０のバーコード３０２を読み取り、管理ＩＤを記憶部１１１に記憶する。そして本アライナ１４０は、上ステージに保持された上ワークと下ワークを重ね合わせて、ワーク対を形成する。ステップＳ９１４では、記録部６０４が、ステップＳ９０６で予備アライナ１３０から送信された管理ＩＤに対応する上基板ホルダ３３０および下基板ホルダ３１０がワーク対の形成に使用された回数をカウントアップする。
【００５０】
ステップＳ９１６では、本アライナ１４０により形成されたワーク対が、加熱加圧ユニット５００に搬送される。加熱加圧ユニット５００は、バーコードリーダ５０１によって上基板ホルダ３３０のバーコード３０２を読み取り、管理ＩＤを記憶部１１１に記憶する。そして加熱加圧ユニット５００は、ワーク対を加熱加圧することにより、ワーク対を構成する２組の基板１２０を接合する。
【００５１】
ステップＳ９１８では、記録部６０４が、ステップＳ９１６で加熱加圧ユニット５００から送信された管理ＩＤに対応する上基板ホルダ３３０およびペアで管理される下基板ホルダ３１０が加熱加圧された回数をカウントアップする。ここで記録部６０４は、下基板ホルダ３１０および上基板ホルダ３３０が、加熱加圧ユニット５００の加圧ステージ５２０側で加熱加圧されたのか、受圧ステージ５３０側で加熱加圧されたのかを区別して、加熱加圧された回数をカウントアップする。
【００５２】
ステップＳ９２０では、加熱加圧後のワーク対が、分離機構１６０に搬送される。分離機構１６０は、バーコードリーダ１６２によって上基板ホルダ３３０のバーコード３０２を読み取り、管理ＩＤを記憶部１１１に記憶する。そして分離機構１６０は、下基板ホルダ３１０と上基板ホルダ３３０から接合基板を分離する。
【００５３】
ステップＳ９２２では、記録部６０４が、ステップＳ９２０で分離機構１６０から送信された管理ＩＤに対応する上基板ホルダ３３０が、接合基板を搭載せずに分離機構１６０から予備アライナ１３０に搬送された回数をカウントアップする。また記録部６０４は、上基板ホルダ３３０とペアで管理されている下基板ホルダ３１０が、接合基板を搭載した状態で分離機構１６０から予備アライナ１３０に搬送された回数をカウントアップする。
【００５４】
ステップＳ９２４では、まずロボットアーム１７１が、接合基板を搭載した下基板ホルダ３１０を予備アライナ１３０に搬送する。そして、ロボットアーム１１８が、接合基板を予備アライナ１３０から搬出して、ＦＯＵＰに搬入する。ステップＳ９０２からステップＳ９２４によって、基板ホルダ３００が使用された複数のプロセスの履歴が記憶部１１１に記憶される。
【００５５】
ステップＳ１１０２では、判断部６０８が、記憶部１１１に記憶されたプロセスの履歴を参照する。記憶部１１１には、各基板ホルダ３００について、ワークの形成回数、ワーク対の形成回数、加熱加圧回数、接合基板を搭載した状態で搬送された回数及び接合基板を搭載せずに搬送された回数が記憶されている。
【００５６】
判断部６０８は、ステップＳ９２０で送信された管理ＩＤに対応する上基板ホルダ３３０および、ペアで管理されている下基板ホルダ３１０について、上述した各プロセスの回数に対して重み付けをして加算した値を、基板ホルダ３００の劣化度合いとして算出する。重み付けは、そのプロセスで使用されることによる基板ホルダ３００の劣化の度合いが大きいほど大きい値が設定される。
【００５７】
例えば、下基板ホルダ３１０の加熱加圧回数への重み付けは、上基板ホルダ３３０の加熱加圧回数への重み付けよりも大きな値とする。加熱加圧ユニット５００において、ワーク対が加圧ステージ５２０側に載置されてから受圧ステージ５３０側に向けて上昇する間に、加圧ステージ５２０側に載置された基板ホルダ３００の方が多くの熱量を受ける。したがって、加圧ステージ５２０側での加熱加圧回数への重み付けを受圧ステージ５３０側での加熱加圧回数への重み付けよりも大きな値とすることによって、劣化の進み具合の違いを、算出する劣化度合いに反映できる。
【００５８】
また、接合基板を搭載した状態で搬送された場合の重み付けは、接合基板を搭載せずに搬送された場合よりも大きな値とする。接合基板を搭載した状態で搬送される場合、基板保持面３１３が接合基板との接触によってサブミクロンレベルで破損したり、接合基板に付着する塵埃が基板ホルダ３００に移動したりすることによって劣化が進む。したがって、接合基板を搭載した状態で搬送された場合の重み付けの方を大きな値とすることによって、劣化の進み具合の違いを、算出する劣化度合いに反映できる。
【００５９】
上述したように、例えば加熱加圧という１つのプロセスであっても、加圧ステージ５２０側または受圧ステージ５３０側という条件の違いによって劣化の度合いが異なる。そこで、本実施形態では、条件が異なるプロセスについては、条件毎に回数をカウントして、異なる重み付けをして加算する。
【００６０】
なお本実施形態においては、使用条件が異なるプロセスの例として、加熱加圧ユニット５００による加熱加圧プロセスおよびロボットアーム１７１による接合基板の搬送プロセスを挙げるが、搬送中に反転されるか反転されないか等、使用条件が異なる他のプロセスについても条件毎のカウント対象としてよい。また本実施形態においては、使用条件が同一のプロセスの例として、ワークの形成、ワーク対の形成を挙げるが、使用条件が同一であれば他のプロセスについてもカウント対象としてよい。
【００６１】
ステップＳ１１０４では、判断部６０８が、上基板ホルダ３３０及び下基板ホルダ３１０について、劣化度合いの変化の傾向から、メンテナンス時期に達するまでの残り使用回数を算出する。
【００６２】
ステップＳ１１０６では、判断部６０８が、ステップＳ１１０４で算出した下基板ホルダ３１０の残り使用回数と上基板ホルダ３３０の残り使用回数を比較する。そして判断部６０８は、残り使用回数の差分が予め定められた閾値を超えているか否かを判定する。ここで閾値として例えば１００回と設定した場合であって、閾値を超えていると判定された場合、下基板ホルダ３１０と上基板ホルダ３３０とではメンテナンス時期が１００回ずれていることになる。
【００６３】
ステップＳ１１０８では、変更部６０６が、ステップＳ１１０６で閾値を越えていると判定された基板ホルダ３００を使用する使用条件を変更する。ここでは、下基板ホルダ３１０の残り使用回数が、上基板ホルダ３３０の残り使用回数よりも多い場合を例に挙げて説明する。
【００６４】
変更部６０６は、ステップＳ９１６でワーク対を加熱加圧ユニット５００に搬入する前に、ロボットアーム２３０によってワーク対を反転して、上基板ホルダ３３０を加圧ステージ側に載置するように使用条件を変更する。また変更部６０６は、ステップＳ９２０において、ステップＳ９１６で反転されたワーク対を反転されたままの状態で分離機構１６０に搬入して、接合基板を分離するように使用条件を変更。さらに変更部６０６は、ステップＳ９２４で、上基板ホルダ３３０によって接合基板を予備アライナ１３０に搬入するように使用条件を変更する。
【００６５】
ステップＳ１１１０では、基板ホルダ３００がメンテナンスを要する時期に達しているか否かを、判断部６０８が判断する。判断部６０８は、算出した劣化度合いが予め定められた閾値を超えている場合に、基板ホルダ３００がメンテナンス要する時期に達していると判断する。
【００６６】
ステップＳ１１１０において、メンテナンス時期に達していると判断された場合、ステップＳ１１１２に移行する。ステップＳ１１１２では、ロボットアーム１７１およびロボットアーム１７２が、上基板ホルダ３３０及び下基板ホルダ３１０をホルダラック４００の退避棚４１４に収納する。ホルダラック４００は、バーコードリーダ４０２により上基板ホルダ３３０および下基板ホルダ３１０のバーコード３０２を読み取り、管理ＩＤを制御部１１０に通知する。またホルダラック４００は、上基板ホルダ３３０と下基板ホルダ３１０を収納した退避棚４１４の棚番号を制御部１１０に通知する。
【００６７】
ステップＳ１１１４では、警告部６１０が、ステップＳ１１１２で通知された管理ＩＤと退避棚４１４の棚番号並びにメンテナンスを促す警告を表示部６１２に表示する。ステップＳ１１１４の終了後及び、ステップＳ１１１０でメンテナンス時期に達していないと判断された場合に、ステップＳ１１１６に移行する。ステップＳ１１１６では、制御部１１０が、基板１２０の接合処理に対する終了指示が与えられているか否かを判定する。判定が否定された場合は、ステップＳ９０２に戻る。ステップＳ１１１６で判定が肯定された場合は、処理を終了する。以上で、本フローが終了する。
【００６８】
上述したように、変更部６０６は、例えば下基板ホルダ３１０のメンテナンス時期までの残り使用回数が上基板ホルダ３３０のメンテナンス時期までの残り使用回数よりも少ない場合に、使用条件が異なるプロセスの内、劣化の進みが大きい方を上基板ホルダ３３０に割り当てるように使用条件を変更する。その結果、使用条件変更後の接合処理では、下基板ホルダ３１０の劣化度合いを上基板ホルダ３３０に対して抑制でき、下基板ホルダ３１０と上基板ホルダ３３０のメンテナンス時期を合わせることができる。
【００６９】
上記実施形態において、貼り合わせ装置１００内では、下基板ホルダ３１０と上基板ホルダ３３０の複数のペアが併用されるが、各ペアのメンテナンス時期が重複して同時にメンテナンスをした場合に、併用できるペアの数が十分ではなくなる場合がある。
【００７０】
そこで、変更部６０６によって、複数のペアのメンテナンス時期が分散するように使用条件を変更しても良い。例えば、８対のペアを併用している場合に、そのうちの特定の４対のペアの使用頻度が１となり、２対のペアの使用頻度が０．８となり、２対のペアの使用頻度が０．６となるように変更部６０６が使用条件を変更する。その結果、複数のペアのメンテナンス時期が重複することを防止できる。
【００７１】
また上記実施形態では、下基板ホルダ３１０と上基板ホルダ３３０が使用されるプロセスの一部を入れ替えることによって、メンテナンス時期を合わせる例を挙げて説明した。しかしながらそれに限らず、変更部６０６が、メンテナンス時期が遅い方を、メンテナンス時期が早い方に合わせるように使用条件を変更してもよい。
【００７２】
例えば、判断部６０８で下基板ホルダ３１０及び上基板ホルダ３３０のメンテナンス時期を判断した結果、上基板ホルダ３３０の方が、下基板ホルダ３１０よりもメンテナンス時期が遅い場合に、中凸形状の基板１２０を優先的に上基板ホルダ３３０に搭載するように使用条件を変更する。中凸形状の基板１２０を優先的に上基板ホルダ３３０に搭載させることにより、下基板ホルダ３１０に対して上基板ホルダ３３０の劣化が進むので、メンテナンス時期を合わせることができる。
【００７３】
また逆に、変更部６０６が、メンテナンス時期が早い方をメンテナンス時期が遅い方に合わせるように使用条件を変更してもよい。判断部６０８で下基板ホルダ３１０及び上基板ホルダ３３０のメンテナンス時期を判断した結果、上基板ホルダ３３０の方が、下基板ホルダ３１０よりもメンテナンス時期が早い場合に、歪みがより少ない基板１２０を優先的に上基板ホルダ３３０に搭載するように使用条件を変更する。歪みがより少ない基板１２０を優先的に上基板ホルダ３３０に搭載させることにより、下基板ホルダ３１０に対して上基板ホルダ３３０の劣化を抑えられるので、メンテナンス時期を合わせることができる。
【００７４】
また上記実施形態では、警告部６１０が表示部６１２に警告を表示する例を挙げて説明したが、音声出力部６１４を介して警告を音声出力するように構成しても良い。音声出力によってユーザに警告を提供することによって、表示部６１２に着目していないユーザに対しても警告を知らせることができ、より迅速な対応が期待できる。またさらに、警告を含むデータを、基板ホルダ３００の管理会社に設置されたコンピュータに送信するように構成してもよい。基板ホルダ３００がメンテナンスを要することを、管理会社に伝えることにより、例えば交換用の基板ホルダ３００の提供を迅速に行うことができる。
【００７５】
また上記実施形態では、判断部６０８によって、基板ホルダ３００のメンテナンス時期に達するまでの残り使用回数を判断する例を挙げて説明したが、その代わりに、メンテナンス時期に達するまでの残り使用時間を判断するように構成しても良い。
【００７６】
また、上記実施形態では、変更部６０６が基板ホルダ３００の使用条件を変更したが、変更の内容はこれに限られない。これに代えてまたはこれに加えて、変更部６０６は基板に対する処理条件を変更してもよい。例えば変更部６０６は、残り回数の少ない基板ホルダ３００に保持された基板１２０に対する加熱の上限温度を下げてもよい。
【００７７】
また、上記実施形態では、変更部６０６が基板ホルダ３００の使用条件を変更している。これに代えてまたは加えて、変更部６０６は、上記判断部６０８によるメンテナンス時期が来たときの、基板ホルダ３００のメンテナンス条件を変更してもよい。この場合に例えば、記憶部１１１に接合基板における不良品が発生する領域を記憶しておき、変更部６０６は当該領域を重点的にメンテナンスすべき旨を出力してもよい。また、変更部６０６は、一対の基板ホルダ３００の一方をメンテナンスするにあたり、他方の基板ホルダ３００の状態に合わせてメンテナンスすべき旨を出力してもよい。また、変更部６０６は、一対の基板ホルダ３００の一方のメンテナンス終了時期と他方のメンテナンス開始時期とがずれるように、例えば一方のメンテナンスが終了してから他方のメンテナンスが開始するように、時期を変更してもよい。
【００７８】
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。
【００７９】
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】
【００８０】
１００  貼り合わせ装置、１０１  筐体、１０２  大気環境部、１１０  制御部、１１１  記憶部、１１４  ＥＦＥＭ、１１５、１１６、１１７  ロードポート、１１８  ロボットアーム、１２０  基板、１３０  予備アライナ、１３１  基板アライナ、１３２  基板テーブル、１３３  観察部、１３４  ホルダアライナ、１３５  ホルダテーブル、１３６  観察部、１３８  基板スライダ、１４０  本アライナ、１４１  上ステージ、１４３  上顕微鏡、１４２  下ステージ、１４４  下顕微鏡、１４５  干渉計、１４６  バーコードリーダ、１６０  分離機構、１６２  バーコードリーダ、１７１、１７２、１７３  ロボットアーム、１７４  受け渡しポート、２０２  真空環境部、２２０  ロードロックチャンバ、２２２、２２４  シャッタ、２３０  ロボットアーム、３００  基板ホルダ、３０２  バーコード、３１０  下基板ホルダ、３１２  ホルダ本体、３１３  基板保持面、３１４  貫通孔、３１５  切欠、３１６  吸着子、３１８  板バネ、３２０  給電端子、３３０  上基板ホルダ、３３６  永久磁石、４００  ホルダラック、４０２  バーコードリーダ、４０４  開閉部、４０６  Ｚ駆動部、４１０  収納棚、４１２  使用棚、４１４  退避棚、４１８  開閉扉、４２１  載置段、４２２  載置段、５００  加熱加圧ユニット、５０１  バーコードリーダ、５０２  筐体、５０４  天井部、５０６  懸架部、５１０  押圧部、５１２  シリンダ、５１４  ピストン、５２０  加圧ステージ、５２２  ヒータ、５３０  受圧ステージ、５３２  ヒータ、５４０  圧力検知部、５４２、５４４、５４６  ロードセル、６０２  駆動制御部、６０４  記録部、６０６  変更部、６０８  判断部、６１０  警告部、６１２  表示部、６１４  音声出力部、６１６  通信部
【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】
2013041877.tif 000009
【図８】
2013041877.tif 000010
【図９】
2013041877.tif 000011
【図１０】
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