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TW201826333A - 保持構件、接合裝置、及接合方法 - Google Patents

保持構件、接合裝置、及接合方法 Download PDF

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TW201826333A
TW201826333A TW106139495A TW106139495A TW201826333A TW 201826333 A TW201826333 A TW 201826333A TW 106139495 A TW106139495 A TW 106139495A TW 106139495 A TW106139495 A TW 106139495A TW 201826333 A TW201826333 A TW 201826333A
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TW
Taiwan
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substrate
protruding
bonding
holding
substrates
Prior art date
Application number
TW106139495A
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Inventor
三ツ石創
菅谷功
福田稔
角田真生
前田栄裕
桑野郁祐
Original Assignee
日商尼康股份有限公司
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Publication date
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Abstract

[課題] 防止在貼合基板過程於基板之間殘留氣泡等。 [解決手段] 本發明係接合第一基板與第二基板之方法，且包含：在第一基板之一部分區域形成突出部的形成階段；在第一基板上形成了突出部狀態下，進行第一基板及第二基板之對位的對位階段；及使第一基板之突出部與第二基板的表面一部分接觸形成接觸區域，藉由使接觸區域擴大而接合第一基板及第二基板之接合階段；形成階段是以突出部之前端部的曲率比一部分區域以外之區域的曲率大之方式，使一部分區域彎曲。

Description

保持構件、接合裝置、及接合方法
本發明係關於一種接合方法、接合裝置、及保持構件。
已有藉由貼合二個基板，來製造疊層二個基板之疊層基板的方法（例如，參照專利文獻1）。 [專利文獻1]日本特開2012-186243號公報
在貼合二個基板之過程，會在二個基板之間殘留氣泡等。
本發明第一樣態提供一種接合方法，係接合第一基板與第二基板之方法，且包含：形成階段，其係在第一基板之一部分區域形成突出部；量測階段，其係在第一基板上形成了突出部狀態下，量測第一基板之位置；及接合階段，其係使第一基板之突出部接觸於第二基板的表面而形成接觸區域，藉由使接觸區域擴大而接合第一基板及第二基板。
本發明第二樣態提供一種接合裝置，係接合第一基板與第二基板，且具備：形成部，其係在第一基板之一部分區域形成突出部；量測部，其係在第一基板上形成了突出部狀態下，量測第一基板之位置；及接合部，其係使第一基板之突出部接觸於第二基板的表面一部分而形成接觸區域，藉由使接觸區域擴大而接合第一基板及第二基板。
本發明第三樣態提供一種保持構件，其具備：本體部，其係具有保持基板之保持面；及突起構件，其係設於本體部，且至少一部分從保持面突出；藉由突起構件抵接於保持於保持面之基板的一部分區域，而將突出部形成於一部分區域，前述突出部係以比基板其他區域之曲率大的曲率彎曲。
上述發明內容並非列舉本發明之全部特徵者。此等特徵群之子組合亦可成為發明。
以下，通過發明之實施形態說明本發明。下述實施形態並非限定申請專利範圍之發明者。實施形態中說明之特徵的全部組合於發明之解決手段中並不限為必要。
第一圖係彼此疊層而接合之基板210、230的示意俯視圖。各個基板210、230具有：劃線211、231；對位標記213、233；及電路區域214、234。對位標記213、233及電路區域214、234分別設置複數個。
對位標記213、233係形成於基板210、230表面之構造物的一例，在圖示之例中係重疊配置於在電路區域214相互之間配置的劃線211、231上。對位標記213、233於接合二個基板210、230時，用作基板210、230相互之對位指標。
電路區域214、234之複數個具有相同構造者係周期性配置於基板210、230表面。電路區域214、234中各別設有以光微影技術等所形成之半導體裝置、配線、保護膜等構造物。將基板210電性連接於其他基板210、導線架等時，焊墊、凸塊等成為連接端子之連接部亦配置於電路區域214、234。連接部亦係形成於基板210表面之構造物的一例。
第二圖係顯示接合基板210、230之順序的流程圖。首先，使相互重疊而接合之基板210、230分別保持於基板固持器220、240等保持構件上（步驟S101）。藉此，保護基板210、230而易於處理。
第三圖係保持一方基板210之基板固持器220的示意剖面圖。基板固持器220具有本體部229及突起構件250。
本體部229具有：保持面221、通氣路222、及凹部223。保持面221具有形成於本體部229之圖中上面的平坦面，並與基板210之背面接觸。
通氣路222於一端具有在保持面221開口之複數個吸氣孔。此外，通氣路222之另一端經由控制閥門124，選擇性與設於基板固持器220外部之負壓源125及開放端126結合。
控制閥門124在後述接合裝置100之控制部150的控制下，使通氣路222選擇性連通於負壓源125或開放端126。控制閥門124使通氣路222連通於負壓源125時，負壓作用於保持面221之開口，而吸附搭載於基板固持器220之基板210。控制閥門124將通氣路222連通於開放端126時，由於保持面221之吸附力被消除，因此解除基板固持器220對基板210之保持。
凹部223形成於保持面221之概略中央。凹部223在從保持面221凹陷之內部收容突起構件250。突起構件250具有平坦之底面，並藉由接著劑、雙面膠帶、磁力、螺絲、嵌合構造等固定手段固定於凹部223底面。此外，突起構件250在概略中央具有向上方突出，並將圖中上端之面作為對基板210的抵接面之抵接部251。
抵接部251在圖示之例中係形成圓柱狀。從突起構件250之底面至抵接部251上端的高度A，比凹部223之深度B高，藉此，抵接部251之上端從保持面221的表面突出。因而，在基板210吸附於保持面221之階段，抵接部251之上端抵接於基板210的下面，而將基板210之中央部的區域C從下面向上面推上，亦即將區域C從本體部229離開之方向推上。結果，在吸附於保持面221並保持於基板固持器220之基板210的中央部，形成突出部215，其係以比基板210其他區域大之曲率而隆起。亦即，突起構件250係形成部的一例，其藉由與保持於保持面221之基板210的一部分區域抵接而形成突出部215。
另外，藉由突起構件250形成於基板210之一部分的突出部215之曲率，在整個突出部215並不限為一定，突出部215在至少一部分中具有比基板210中突出部215以外區域大之曲率。基板210之突出部215以外的區域平坦時，亦即該區域之曲率為零時，在藉由突起構件250形成了突出部215之基板210，成為只有平坦的基板210的突出部215具彎曲部分之形狀。
此外，基板210中突出部215以外之區域亦彎曲情況下，亦可以是突出部215之部分曲率比基板210其他區域的曲率小。例如，突出部215之形狀係包含圓錐形之一部分者時，亦有對應於圓錐側面之部分的曲率變為零的情形。此外，基板210之例如周緣部向背面側大幅彎曲時，會有突出部215之曲率比其周緣部的曲率小的情形。但是，無論如何，整個突出部215形成從基板210之突出部215以外區域所形成的假設連續之平面或曲面突出的形狀。
在從通過突出部215之頂點且以沿著基板210厚度方向的平面切斷突出部215時之剖面觀看，至少在突出部215前端部之表面曲率比基板210中央部以外區域的曲率大。當突出部215之前端部與另一方基板230接觸時，前端部表面之曲率係在接觸區域之面積及形狀等變成不會產生或夾入會在前端部及其他基板230之間使接合不良產生程度的氣泡之面積及形狀時的曲率。
突出部215之高度D係以基板210中央部以外區域的表面做基準時突出部215之頂點高度，且概略相當於抵接部251從保持面221之突出量。
第四圖係保持與基板210接合之其他基板230的基板固持器240之示意剖面圖。基板固持器240具有形成保持面241及通氣路242之本體部249。
在整體平坦之基板固持器240的保持面241中配置連通於通氣路242之複數個開口。通氣路242之一端經由控制閥門144而與設於基板固持器240外部之負壓源145及開放端146選擇性結合。
控制閥門144與控制閥門124同樣地藉由後述之接合裝置100的控制部150來控制，並使通氣路242選擇性連通於負壓源145或開放端146。
再度參照第二圖，如上述，保持於各個基板固持器220、240之基板210、230與基板固持器220、240一同搬入接合裝置100（步驟S102）。
第五圖係顯示接合裝置100之構造的示意圖。此外，第五圖亦係以步驟S102顯示剛搬入基板210、230之後的狀態圖。
接合裝置100具備：框體110、固定載台121、移動載台141、及控制部150。
固定載台121向下固定於框體110之頂板113，具有真空吸盤、靜電吸盤等之保持功能，而吸附保持基板固持器220。保持基板210之基板固持器220係以基板210之表面向下的方式搬入固定載台121。
此外，在頂板113之圖中下面，將圖中向下固定之上顯微鏡122及上活化裝置123配置於固定載台121的側方。上顯微鏡122可觀察與固定載台121相對配置之移動載台141上的基板230上面。上活化裝置123產生將保持於移動載台141之基板230的上面清潔而活化的電漿。
在框體110之底板111的圖中上面疊層配置：X方向驅動部131、Y方向驅動部、及移動載台141。保持基板230之基板固持器240係以基板230表面向上之方式搬入移動載台141的上面。
X方向驅動部131與底板111平行地在圖中箭頭X所示的方向移動。Y方向驅動部132在X方向驅動部131上，與底板111平行地在圖中箭頭Y所示的方向移動。藉由組合X方向驅動部131及Y方向驅動部132之動作，移動載台141可與底板111平行二維地移動。
在Y方向驅動部132與移動載台141之間配置Z方向驅動部133。Z方向驅動部133在箭頭Z所示相對底板111垂直的方向，使移動載台141相對Y方向驅動部132移動。藉此，可使移動載台141接近於固定載台121。藉由X方向驅動部131、Y方向驅動部132及Z方向驅動部133之移動載台141的移動量使用干涉儀等精確量測。
在Y方向驅動部132之圖中上面，下顯微鏡142及下活化裝置143搭載於移動載台141的側方。下顯微鏡142與Y方向驅動部132一起移動，可觀察保持於固定載台121之向下的基板210的下面。下活化裝置143與Y方向驅動部132一起移動，產生將保持於固定載台121之基板210的圖中下面清潔而活化的電漿。
另外，亦可將取代上活化裝置123及下活化裝置143之活化裝置設於與接合裝置100不同的位置，將預先活化之基板210、230搬入接合裝置100。
接合裝置100進一步具備控制部150。控制部150控制X方向驅動部131、Y方向驅動部132、Z方向驅動部133、上活化裝置123、及下活化裝置143之動作。
另外，在接合基板210、230之前，控制部150預先校正上顯微鏡122及下顯微鏡142之相對位置。上顯微鏡122及下顯微鏡142之校正，例如可使上顯微鏡122及下顯微鏡142對焦於共同的焦點F，並藉由相互觀察來執行。此外，亦可以上顯微鏡122及下顯微鏡142觀察共同之標準指標。
再度參照第二圖，控制部150就如上述搬入之各個基板210、230，如第六圖所示，藉由使移動載台141移動，並藉由使用上顯微鏡122及下顯微鏡142觀察相對之基板210、230，來量測複數個對位標記213、233的位置（步驟S103）。
由於預先校正上顯微鏡122及下顯微鏡142之相對位置，藉由該量測，會精確檢測基板210、230之相對位置。在該階段下顯微鏡142觀察之基板210，係在保持於具有突起構件250之基板固持器220的狀態下保持於固定載台121。因而，下顯微鏡142係觀察形成了突出部215之狀態的基板210，而檢測在包含突出部215之基板210表面的對位標記213之位置。
如此，在檢測對位標記213的位置之前，藉由突起構件250在基板210上形成突出部215，並在形成了突出部215之狀態下檢測對位標記213的位置。藉此，與在檢測出對位標記213的位置之後，於基板210上形成突出部215時不同，可抑制在檢測對位標記位置後基板210之中央部因變形而產生移位。因此，可抑制對位精度降低。
此外，因為係在對基板固持器220保持基板210動作中，在基板210上形成突出部215，所以與保持基板210後，進行推基板210之一部分而形成突出部215之動作的接合裝置不同，亦可避免為了形成突出部215而增加工時。
另外，檢測對位標記213之位置後，在基板210上形成突出部215時，隨著形成突出部215基板210中央部的變形，特別是在中央部之對位標記213的位置會從檢測位置偏離。此外，為了在基板210之中央部形成突出部215而賦予按壓力時，中央部以外之區域被按壓力拉伸，中央部以外區域之位置會從檢測對位標記213時的位置偏離。因而對位置資訊之可靠性降低，此外，依據該位置資訊之對位精度降低。
換言之，只要遵守在形成突出部215後，檢測對位標記213之位置並對位基板210、230的順序，亦可使用基板固持器220以外之機構形成突出部215，來疊層基板210、230。此種機例如可為具備從保持面中央突出或退開之推桿的載台裝置。
控制部150依據檢測出之基板210、230的相對位置資訊，算出對位基板210、230時移動載台141需要之移動方向及移動量。
其次，控制部150如第七圖所示，藉由使上活化裝置123及下活化裝置143動作的同時且使移動載台141掃描，而活化基板210、230之表面（步驟S104）。活化後之基板210、230的表面藉由彼此接觸，無須接著劑等介質或焊接、壓焊等加工，即變成可相互接合的狀態。
其次，控制部150依據之前在步驟S103算出的資訊，使移動載台141移動，並如第八圖所示，使基板210、230相互對位（步驟S105）。第九圖係顯示在接合裝置100中對位之基板210、230的狀態之示意剖面圖。
在該階段，控制部150係控制控制閥門144，使保持於移動載台141上之基板固持器240的通氣路242連通於負壓源145。藉此，基板230吸附於保持面241。
此外，控制部150控制控制閥門124，使保持於固定載台121之基板固持器220的通氣路222亦連通於負壓源125。藉此，基板210吸附於基板固持器220之保持面。
其次，如第十圖所示，控制部150使Z方向驅動部133動作，並使移動載台141上升。藉此，基板230上升，進而基板210、230彼此接觸。
第十一圖係顯示在接合裝置100中基板210、230開始接觸狀態之示意剖面圖。在保持於固定載台121之基板210上，形成有朝向圖中下方而突出的突出部215。因而，藉由移動載台141之上升基板210、230彼此接近時，首先，係突出部215接觸於基板230表面。
換言之，由於突出部215比基板210之其他區域隆起，因此，基板210整個下面區域中，突出部215之前端確實首先接觸於基板230的表面。此時，宜使突出部215之前端接觸於基板230的表面中心。由於基板210、230之表面在步驟S104中已經活化，因此在基板210、230之接觸點形成藉由基板210、230之一部分接觸而接合的接合起點209（步驟S106：第二圖）。
接合起點209係基板210、230彼此接觸之區域的接觸區域，且係開始貼合時形成的接觸區域。接合起點209亦可係具有面積之區域。貼合之一對基板210、230中的貼合起點，係藉由將基板210之一部分按壓於基板230的一部分，擠出夾在基板210、230之間的環境氣體等，使基板210、230彼此直接接觸而形成。
藉由該接觸，活化之二個基板210、230的接觸區域藉由如氫鍵之化學鍵結而結合。使二個基板210、230以一部分接觸後，控制部150維持二個基板210、230彼此接觸之狀態。此時，亦可藉由彼此按壓基板210、230，增大接觸之一部分面積來擴大接觸區域。
此外，控制部150控制控制閥門124、144，使基板固持器220、240之各個通氣路222、242皆連通於負壓源125。因而，基板210、230分別吸附於基板固持器220、240，抑制基板210、230在接合起點209以外之部分接觸。
當維持接觸狀態之狀態下經過指定時間時，會在二個基板210、230之貼合過程於二個基板210、230間確保不致在基板210、230間產生位置偏差之大小的結合力。藉此，在基板210、230彼此接觸之一部分形成貼合起點。
控制部150其次在固定載台121側切換控制閥門124，使基板固持器220之通氣路222往大氣壓連通於開放端。藉此，解除基板固持器220對基板210之保持（步驟S107），並藉由活化後之表面相互的分子間力等，使基板210、230相互自律地接合。
此時，如第十二圖所示，基板210、230接合後之接觸區域係從接合起點209朝向基板210、230之徑方向外側依序擴大。藉此，產生接合區域依序擴大之接合波，基板210、230進行接合（步驟S108）。
第十三圖係顯示上述基板210、230之接合波行進完成的狀態之示意剖面圖，且與第十一、十二圖相同觀點顯示。如圖示，基板210、230整面接觸並進一步接合。藉此，基板210、230之接合完成（步驟S109），二個基板210、230成為一體之疊層基板201。如此，接合裝置100具備移動載台141，其為保持部，保持包含形成有突出部215之基板210的二個基板210、230；及固定載台121，使一方基板210之突出部215與另一方基板230接觸而形成接合起點209，進一步藉由使接觸區域從接合起點209擴大，而形成接合基板210、230之接合部。
被圖中上側之固定載台121吸附的基板固持器240對基板210之吸附，在步驟S106中已經被解除。因而，所形成之疊層基板201被保持於移動載台141所保持的基板固持器240上。之後，雖然疊層基板201從接合裝置100搬出（步驟S110），疊層基板201之搬出亦可先解除基板固持器240之保持，而單獨搬出疊層基板201，亦可在保持於基板固持器240狀態下與基板固持器240一起搬出後，從基板固持器240分離疊層基板201。
另外，上述之例如第一圖所示之基板210、230，係將具有電路區域214等之基板210、230對位而接合。另外，亦可使用接合裝置100接合未形成電路區域214等之玻璃基板及半導體基板等。此時，在第二圖所示之接合順序中，亦可省略步驟S103之位置量測及步驟S105的對位。
第十四圖、第十五圖、及第十六圖係在基板210、230之接合中，在接合波從接合起點209朝向外周行進之過程所產生之基板210、230間的位置偏差的說明圖。此等圖係在接合過程之基板210、230中，放大顯示基板210、230之接合區域與非接合區域的邊界K，亦即接合波之前端附近。
另外，所謂位置偏差，係在二個基板210、230間對應之各對位標記213彼此、或彼此對應之各連接部彼此從指定之相對位置起的偏差。位置偏差量比臨限值大的話，各連接部彼此會不接觸或無法適切電性導通，或是接合部間無法獲得指定之接合強度。
如第十四圖所示，在邊界K之近旁，從基板固持器220之保持被釋放的基板210中，產生在圖中下面側伸展且在圖中上面側收縮之變形。進一步如第十五圖所示，基板210、230中，當邊界K之位置移動時，產生上述變形之場所亦與邊界K一起移動。
當伴隨如上述之變形而接觸的基板210、230相互接合時，基板210之伸展藉由與基板230接合而固定，基板210似會相對於基板230而擴大了。因而，如圖中虛線之偏差所呈現，在保持於基板固持器240之下側基板230、與從基板固持器220被釋放之上側基板210之間產生相當於基板210之伸展量的位置偏差。
進一步如第十六圖所示，上述之位置偏差藉由邊界K朝向基板210、230之外周而累積，愈接近外周位置偏差愈大。
第十七圖係作為對如上述接合過程產生之位置偏差的對策所準備之基板固持器260的示意剖面圖。基板固持器260具有包含保持面261與通氣路262之本體部269。
基板固持器260之保持面261具有從周緣部朝向中央部高度徐徐增加的剖面形狀，圖示之例係具有從周緣部朝向中央部厚度徐徐增加的剖面形狀。藉此，保持面261例如形成球面。此外，保持面261上配置連通於通氣路262之複數個開口。通氣路262之一端經由控制閥門144而與設於基板固持器260外部之負壓源145及開放端146結合。另外，保持面261之形狀當然不限為球面，例如亦可為使拋物線以其對稱軸為中心而旋轉之曲面或其一部分的拋物面、或為非旋轉體形狀，如將圓筒沿著中心軸切下時之外周面的圓筒面等。
藉由控制部150之控制，控制閥門144使通氣路242連通於負壓源145，基板230被吸附於基板固持器260。由於基板固持器260之保持面261係曲面，因此被基板固持器260吸附之基板230模仿保持面261之形狀而彎曲。
在基板固持器260之保持面261上吸附基板230時，與圖中一點鏈線所示之基板210厚度方向的中心部E比較，基板230之圖中上面的表面從中心朝向周緣部而在面方向擴大變形。此外，在基板230之圖中下面的背面，係從基板230之中心朝向周緣部而在面方向縮小變形。
第十八圖係顯示在接合裝置100中使用保持移動載台141側之基板230的基板固持器260時之示意剖面圖。圖示之狀態對應於以第二圖所示之步驟S106在基板210、230中形成接合起點209的階段。
被圖中上側之基板固持器220保持的基板210，具有藉由突起構件250之抵接部251所形成的局部突出部215。因而，使基板210、230接觸時，比基板固持器260之保持面261平坦時，更確實地在突出部215之概略中央的一點形成接合起點209。
其次，解除基板固持器220對基板210之保持，並如第十九圖所示，使接合波在基板210、230之間行進（步驟S108：第二圖）。
如圖示，被具有隆起之保持面261的基板固持器260保持之基板230的上側表面，藉由模仿保持面261之彎曲形狀而擴大倍率。因而，解除基板固持器240對基板210之保持，基板210一邊變形且一邊與基板230接合時，基板210之變形被基板230之彎曲變形抵銷，可形成疊層基板201而不致在基板210、230間產生位置偏差。
另外，設計值中從基板中心起位於距離X0 之構造物在實際製造之基板中係從中心起位於距離X1 時，上述倍率係藉由將差分（X1 －X0 ）除以距離X0 而獲得之值。倍率例如以ppm（Parts Per Million）作為單位來表示。
此外，上述之例雖使用保持面261之中央隆起的基板固持器260，不過藉由使用保持面261之中央凹陷的基板固持器260，亦可使保持之基板230表面收縮而縮小倍率。藉此，相對於設計規格基板210之電路區域214較小時，亦可將基板230與此配合來抑制位置偏差。
另外，在接合過程產生之倍率的變化量也受到形成於基板210之突出部215高度的影響。因而，亦可依基板固持器220中之突起構件250從保持面221突出的突出量多寡，來調整保持相面對之基板230的基板固持器240之曲率。更具體而言，例如，使用具有高度更高之突起構件250的基板固持器240時，亦可選擇中央側以更大曲率而隆起之基板固持器240來使用。
第二十圖係對於接合過程產生之位置偏差的其他對策之說明圖。圖示之狀態顯示接合波在基板210、230之間行進的狀態（步驟S108：第二圖）。
圖示之方法係將下側的基板230保持在具有平坦之保持面241的基板固持器240，且從基板固持器220的保持放開上側之基板210，並隨之從基板固持器240之保持也放開下側之基板230。藉由來自上側基板210之拉伸力，下側基板230從基板固持器240浮起而彎曲。藉此，由於形狀變化使下側基板230表面伸展，因此該伸展量部分與上側基板210表面之伸展量的差變小。因此，抑制因二個基板210、230間之不同變形量造成的位置偏差。
換言之，藉由調整基板230之彎曲量亦即伸展變形量，可減少基板210、230間之倍率差造成的位置偏差。如此，即使使用具有平坦之保持面241的基板固持器240時，仍可抑制基板210、230之位置偏差。
另外，解除基板固持器220、240兩者之保持時，在基板210、230之接合強度變成夠高之前，藉由在形成接合起點209之位置積極維持使基板210、230接觸的狀態，可防止在基板210、230不預期之位置形成接合起點209，而在疊層基板201中殘留氣泡。在步驟S109（第二圖）中基板210、230之接合完成後，亦可藉由基板固持器220、240的其中一個重新保持疊層基板201。
重合過程中，在基板210產生變形之邊界K附近區域，從圖中上方對基板210作用吸附力時，相對於不做修正時的變形，更大的變形會在基板210上產生。
另外，以修正之目的而解除基板230之保持情況下，亦可減弱保持力即可，來替代使保持力完全消失。如此，即使藉由調整基板固持器240對基板230之保持力，仍可調節基板230之倍率，可修正由於與基板210之倍率差造成的位置偏差。
第二十一圖、第二十二圖、第二十三圖、及第二十四圖係顯示使用第五圖所示之接合裝置100、第三圖所示之基板固持器220、及第十七圖所示之基板固持器260的基板210、230之其他接合方法圖。省略關於使用之構件重複的個別說明。
如第二十一圖所示，將保持基板210並被搬入接合裝置100之基板固持器220保持於移動載台141。此外，將保持基板230並被搬入接合裝置100之基板固持器260保持於固定載台121。
接著，經過位置量測（步驟S103）、基板活化（步驟S104）、及基板對位（步驟S105）後，如第二十二圖所示，藉由移動載台141使形成有突出部215之基板210上升，而形成接合起點209（步驟S106）。再者，如第二十三圖所示，解除基板固持器220對基板210之保持（步驟S107），使接合波行進（步驟S108）。
在基板210、230中隨著接合波行進，位於圖中下側經解除基板固持器220的保持之基板210，與保持於圖中上側之基板固持器240的基板230接合，而如第二十四圖所示地形成疊層基板201。如此，亦可在接合裝置100中釋放下側之基板210而形成疊層基板201。
第二十五圖係具有平坦之保持面271的其他基板固持器270之示意剖面圖。圖係顯示基板固持器270保持基板210，進一步被保持於固定載台121之狀態。
基板固持器270具有本體部279及突起構件250。突起構件250與收容突起構件250之保持面271的凹部273形狀，等同於第三圖所示之基板固持器220的突起構件250及凹部223，因此省略重複之說明。
本體部279具有彼此獨立之2個系統的通氣路272、274。一方通氣路272具有配置於保持面271外周側之複數個開口。通氣路272之另一端經由控制閥門124而與設於基板固持器270外部之負壓源125及開放端126結合。控制閥門124在接合裝置100之控制部150的控制下，使通氣路272選擇性連通於負壓源125或開放端126。
控制閥門124使通氣路272連通於負壓源125時，對保持面271之開口作用負壓，而在保持面271之外周側吸附基板210。當通氣路272藉由控制閥門124而連通於開放端126時，解除基板固持器270之保持面271對基板210的吸附。
另一方通氣路274在保持面271具有複數個開口，其配置於收容突起構件250之凹部273周圍。通氣路274之另一端經由控制閥門127而與設於基板固持器270外部之負壓源128及開放端129結合。控制閥門127在接合裝置100之控制部150的控制下，使通氣路274選擇性連通於負壓源128或開放端129。
控制閥門127使通氣路274連通於負壓源128時，負壓作用於保持面271之開口，在凹部273周圍基板210被吸附於保持面271。當控制閥門127使通氣路274連通於開放端129時，在凹部273周圍解除基板210之吸附。
在使基板210保持於基板固持器270之階段（步驟S101：第二圖），使通氣路272、274兩者皆連通於負壓源125、129兩者，而在整個保持面271吸附基板210。藉此，在抵接部251抵接之區域T，於基板210上形成突出部215。
第二十六圖係顯示其次階段之圖。該階段係在基板固持器270保持了基板210的階段（步驟S101）之後，且在對基板210開始位置量測的階段（步驟S103）之前執行。
控制部150開始量測基板210中之對位標記213的位置之前，亦可控制控制閥門127而使通氣路274連通於開放端129。藉此，消除基板固持器270中突起構件250周圍的吸附力，未被吸附之區域的基板210從保持面271遠離。
因而，由於基板210之突出部215前端部的曲率減少，在圖中下面側之基板210表面的變形量亦減少，因此，緩和因形成突出部215造成基板210中央部之表面變形。但是，使通氣路274連通於開放端129之階段並非必須，亦可在通氣路274連接於控制閥門144狀態下開始步驟S103的量測。
在該狀態下，執行對位標記213之位置量測（步驟S103）。藉此，在基板210之中央部，因為在將基板210吸附於保持面271狀態下，亦即在基板210中央部形成有突出部215狀態下之對位標記213的位置、與從保持面271釋放基板210而基板210與基板230接合時之對位標記213的位置之差變小，所以可提高基板210、230之對位精度。
第二十七圖係其他基板固持器290之示意剖面圖。基板固持器290具有本體部299及突起構件280。
本體部299具有：保持面291、通氣路292、294、及凹部293。保持面291在本體部299之圖中上面具有平坦之面。此外，在保持面291中央設置從保持面291凹陷之凹部293。再者，本體部299具有在厚度方向貫穿之複數條通氣路292、294。
通氣路292一方具有分布於保持面291中央部以外整個區域的複數個開口。此外，通氣路292之另一端經由控制閥門144與設於基板固持器290外部之負壓源145及開放端146結合。控制閥門124在接合裝置100之控制部150的控制下，將通氣路292選擇性連通於負壓源145或開放端146。
由於控制閥門144將通氣路292連通於負壓源145時，負壓作用於保持面291之開口，因此，基板210吸附於基板固持器290之保持面291。由於當控制閥門144將通氣路292連通於開放端146時，保持面291之吸附力會消除，因此，解除基板210往基板固持器220之保持面291的吸附。
通氣路294另一方具有在凹部293之底部開口的一端。通氣路294之另一端經由控制閥門147而與設於基板固持器290外部之負壓源148及開放端149結合。控制閥門124在接合裝置100之控制部150的控制下，將通氣路222選擇性連通於負壓源125或開放端126。
第二十八圖係突起構件280之立體圖。突起構件280具有：抵接部281、周壁部282及通氣路284。突起構件280亦係在基板210之一部分區域形成突出部215的形成部之一例。
抵接部281在突起構件280中央配置在突出於圖中上方之突起的前端。周壁部282沿著突起構件280之外周環狀配置。藉此，在抵接部281與周壁部282之間形成溝部283。
通氣路284在溝部283內部將一端開口，並貫穿至突起構件280的下面。當收容突起構件280於本體部299之凹部293時，通氣路284與本體部299之通氣路294連通。因而，當控制閥門147將通氣路294連通於負壓源148時，藉由負壓作用於突起構件280之溝部283內部，而相對於溝部283吸附基板210。亦即，溝部283係吸引基板210之吸附部的一例。控制閥門147將通氣路294連通於開放端149時，消除在突起構件280之溝部283的吸附力。
將突起構件280收容於本體部299之凹部293的狀態下，抵接部281之至少一部分及周壁部282之至少一部分從保持面291突出。圖示之例係周壁部282之高度比抵接部281低。
再度參照第二十七圖，突起構件280之周壁部282的高度G比凹部293之深度H大，周壁部282之圖中上端從保持面291突出。再者，抵接部281之高度J在圖示之例係比周壁部282更高，抵接部281之圖中上端從周壁部282更突出。
第二十九圖係顯示使用第五圖所示之接合裝置100、第十七圖所示之基板固持器260、及第二十七圖所示之基板固持器290的基板210、230接合順序之流程圖。第二十九圖所示之順序中，關於與第二圖所示之順序相同的操作註記相同符號以簡化說明。
首先，基板210、230分別保持於基板固持器290、260（步驟S101）。此處，基板固持器290在本體部299之通氣路292與突起構件280的溝部283兩處吸附基板210。
藉此，基板210中央部以外之區域吸附於本體部299的保持面291。此外，藉由基板210中央部之一部分抵接於突起構件280之抵接部281，而在中央部形成突出部215。再者，突出部215外周部之一部分抵接於突起構件280之周壁部282的上端，藉此，基板210中央部吸附於溝部283。
其次，保持於基板固持器290、260之基板210、230如第三十圖所示地搬入接合裝置100（步驟S102）。圖示之例係保持基板210一方之基板固持器290被搬入移動載台141，保持基板230另一方之基板固持器260搬入固定載台121。
實施位置量測（步驟S103）、基板活化（步驟S104）、及基板對位（步驟S105）後，如第三十一圖所示，控制部150切換控制閥門144，將基板固持器290中之保持面291的通氣路292連通於開放端146。藉此，解除除基板210中央部外的區域往保持面291的吸附（步驟S111）。
另外，解除保持面291之保持時，亦可藉由通過通氣路292而使流體噴出至保持面291表面，而從保持面291積極地脫離基板210。藉此，促進基板210之釋放，可縮短進入下一步驟之時間。此外，藉由噴出之流體從保持面291推開基板210，可緩和在突出部215中基板210的變形。
第三十二圖係顯示保持於基板固持器290之基板210的突出部215剖面形狀變化之曲線圖。如圖示之曲線P所示，保持面291及突起構件280兩者吸附基板210時，藉由基板210之中央部密合於抵接部281而形成突出部215。
解除在基板固持器290的保持面291之吸附，進一步，當藉由從通氣路292噴出之流體頂起基板210的外周側時，突出部215之外周部分如箭頭X所示地變形，不會改變突出部215之高度，而如圖示之曲線R所示，突出部215前端部之曲率比曲線P小。
再者，當停止從通氣路292噴出流體時，失去頂起力作用之基板210的突出部215，如箭頭Y所示，不改變突出部215之高度，而如圖示之曲線Q所示，突出部215前端部之曲率比曲線R大且比曲線P小。曲線Q之狀態係曲率比沒有積極噴出流體之曲線P時低，而緩和在突出部215中基板210的變形。
此外，解除保持面291之保持時，從保持面291離開之基板210會產生振動。當在振動殘存下執行下一個步驟時，會有影響基板210、230之對位精度的場合，因此，在步驟S111之後，並在執行下一個步驟之前，亦可等候至基板振動之振幅大小變成例如基板210、230之中心以外部分不致接觸的大小，或是等候至藉由基板振動導致接合波之行進速度變化，基板210、230間之偏差量不致超過容許值的大小。
在步驟S111之階段係基板固持器290藉由突起構件280之溝部283繼續吸附基板210。因而，在基板210上依然藉由抵接部281形成有突出部215。該狀態下如第三十三圖所示，控制部150藉由Z方向驅動部133使移動載台141上升，並使基板210之突出部215接觸於基板230另一方而形成接合起點209（步驟S106）。
另外，基板210外周側之部分係從保持面291之保持中釋放，然而突起構件280之吸附力係作用在將基板210從基板230遠離的方向。因而，即使基板210、230中形成接合起點209，照樣防止接觸區域擴大。
其次，控制部150藉由控制閥門147使通氣路294、284連通於開放端149。藉此，如第三十四圖所示，解除突起構件280對基板210之吸附（步驟S107），接合波在基板210、230中行進（步驟S108）。此時，控制部150控制移動載台141的位置來維持突起構件280之抵接部281將基板210按壓於基板230的狀態使得於接合波行進中基板210、230間不致產生位置偏差。
另外，在步驟S106，未保持外周側狀態之基板210為了形成接合起點209而與基板230接觸時，基板210之外周側會有產生振動的場合。當在基板210上殘存振動狀態下執行下一個步驟時，由於會影響基板210、230之對位精度，因此下一個步驟之執行，如上述，亦可等候至基板之振動變成非常小。
之後，與關於第二圖之說明時同樣地，等待接合波到達外周而接合完成（步驟S109），並從接合裝置100搬出所形成之疊層基板201。如此，使突起構件280亦具吸附功能，亦可微細地控制基板210、230之接合過程。
此外，上述之例係突起構件280中之抵接部281的高度J比周壁部282的高度G大。但是，抵接部281之高度J亦可與周壁部282之高度G相同。高度G與抵接部281之高度J相等時，由於對基板210之吸引力大，因此突起構件280對基板210的保持變得確實。
第三十五圖係顯示使用於基板210、230接合之基板固持器220、240、260、270、290與第二圖及第二十九圖所示之接合順序的對應關係表。
圖示之表中，所謂「無突起構件之固持器」，係指第四圖等所示之平坦的基板固持器240、第十七圖所示之具有彎曲保持面261的基板固持器260等。此外，圖示之表中，所謂「附突起構件之固持器」，係指第三圖等所示之具有突起構件250的基板固持器220、第二十七圖等所示之具有周壁部282的突起構件280之基板固持器290等。
此外，圖示之表中，所謂「第二圖之順序」，係指專門在保持面241、261中執行解除在基板固持器240、260中基板230的保持（步驟S107）之步驟。圖示之表中所謂「第二十九圖之順序」，意思是在保持面241、261（步驟S111）與突起構件280（步驟S112）之不同階段執行解除在基板固持器220、280中基板210的保持之順序。
再者，圖示之表中，所謂「繼續保持」，意思是在接合完成前繼續保持基板230。另外，在固定載台121側與移動載台141側之基板固持器220、240兩者不解除基板210、230之保持時，由於不接合基板210、230，因此不存在適合之接合順序。此外，關於在任何一側都不使用具有突起構件280之基板固持器290時，由於並無選擇順序的餘地，因此圖示之表中不記載適合。
如圖示，使用基板固持器290其本身具備吸附基板210而抑制接合之突起構件280時，可執行第二十九圖所示之順序。再者，在具有突起構件280之基板固持器290中繼續保持基板210，無突起構件280之基板固持器240側即使解除基板230之保持，仍可接合基板210、230。再者，如參照第二十圖之說明，藉由解除基板210、230兩者之保持使接合進行，可抑制因在接合過程變化之倍率造成的位置偏差。
但是，即使是使用以突起構件280吸附基板210而可抑制接合波之行進的基板固持器290時，使該基板固持器290保持於固定載台121側，並將基板210保持在重力方向向下時，會有突起構件280僅係在基板中央附近吸附而無法抑制基板接合。因而，在固定載台121側使用附突起構件280之基板固持器290時，亦可適用第二圖所示之順序。
另外，第三十五圖所示之一連串方法中，不釋放保持於附突起構件之基板固持器的基板，而釋放保持於無突起構件之基板固持器的基板來接合基板彼此時，會有被釋放之基板可能不會仿效被固定基板的突出部而變形的情形。如此之情形，突出部之接合會有不適當地進行之虞。如此之情形，例如亦可採用以下說明之方法來接合整個基板。一個方法係兩載台使用附突起構件之基板固持器，在將兩基板固持器之突起構件彼此接合狀態下，從兩基板固持器釋放基板的方法。此外，其他方法為將兩基板固持器之突起構件分別如後述採用活動式，使二個基板之突出部彼此接觸後，在基板固持器間施加壓力使兩突起構件之突出量分別變小，而逐漸擴大突出部彼此之接觸區域的方法。
上述之例係使基板固持器220、240、260、270、290等之通氣路222、242、262、272、274、284、294、322、331、332、352、382、292連通於開放端129、146、149，解除基板210、230之保持。但是，藉由使通氣路222、242、262、272、274、284、294、322、331、332、352、382、292連通於產生正壓力之壓力源，亦可主動地釋放基板210、230。
此外，如第二圖所示，專門以基板固持器220、240之保持面221、241保持基板210、230的順序，使正壓作用於基板210、230之時間點，會係在基板210、230上形成接合起點209後，至少釋放基板210、230之一方的時點（步驟S107）。藉此，促進在基板210、230中接合波的形成及行進，可提高基板接合之處理量。
另外，如第二十九圖所示，以基板固持器220、240之保持面221、241與突起構件280階段性解除基板210、230之保持的順序中，使正壓作用於基板210、230之時間點亦可為解除保持面之保持的時點（步驟S111），亦可為解除突起構件280之保持的時點（步驟S112）。特別是在二個基板210、230彼此接觸之前，在解除保持面之保持的時點（步驟S111）作用正壓時，可防止藉由正壓作用本身而在基板210、230上產生的撞擊、振動等波及至對位等之量測。
第三十六圖及第三十七圖係顯示取代基板固持器290而可使用之基板固持器296的構造與使用方法之示意剖面圖。在與基板固持器290共同的元件上註記相同參照編號並省略重複之說明。
如第三十六圖所示，基板固持器296之本體部298具有在中央附近凹陷，且朝向外周而逐漸變厚的形狀，並搬入圖中下側之移動載台141。在與移動載台141相對之固定載台121上，具有中央厚，愈接近外周愈薄之形狀的本體部269之基板固持器260與基板230一起保持。
如第三十七圖所示，組合上述形狀之基板固持器260、296來使用時，各個基板固持器260、296中，保持於保持面261、297之基板230、210形成彼此成為概略互補的形狀。圖示之例係在基板固持器260上設有突起構件280，藉此，在基板210中央形成有突出部215。此時，突出部215前端部之曲率比基板固持器296之保持面297的曲率，亦即形成有基板210之突出部215的區域以外區域之曲率大。
藉此，在基板210、230接近而形成接合起點的時點，基板210、230的許多部分以概略一定之間隔相對。藉此，接合波在基板210、230之間行進時，從基板固持器296釋放之基板210朝向基板230移動的移動量變小。藉此，可減少接合波行進中產生之基板210、230間的偏差。
此外，修正基板210、230間之位置偏差時，比起基板固持器260單獨修正，藉由基板固持器260、296兩者分別修正，可擴大可修正之範圍，並可縮小修正間距。
第三十八圖係顯示其他基板固持器401之構造的部分剖面圖。基板固持器401具備：本體部319及突起構件301。
本體部319在平坦之保持面311的一部分具有凹部313。凹部313底面在厚度方向貫穿本體部319。此外，在凹部313內面配置朝向內側突出的肋條部312。
突起構件301具備：抵接構件320、中間構件330、及螺帽340。抵接構件320整體具有圓盤狀之形狀，且具有在厚度方向貫穿之通氣路322。此外，抵接構件320具有突出於上面之抵接部321。如後述，將突起構件301固定於凹部313的內部時，抵接部321從保持面311突出。藉此，抵接部321可在保持於保持面311之基板210上形成突出部215。亦即，突起構件301係在基板210之一部分區域形成突出部215的形成部之一例。
此外，中間構件330藉由以上端支撐抵接構件320，而且使設於圖中上端之凸緣狀的部分抵接於本體部319的肋條部312上面，而保留於凹部313內部。在中間構件330之外周下端配置螺紋333。另外，抵接構件320藉由接著劑、雙面膠帶、旋入螺絲等而對中間構件330固定。
再者，中間構件330具有：水平地形成於上面之通氣路331；及在高度方向貫穿中心的通氣路332。通氣路331、332與支撐於中間構件330上面之抵接構件320的通氣路322連通，並與無圖示之負壓源連接。藉此，在基板固持器401中即使在凹部313內部仍可吸附基板210。
螺帽340在內面具有與中間構件330之螺紋333螺合的螺紋343。此外，螺帽340具有比本體部319之肋條部312的內徑大之外徑。藉此，藉由從中間構件330下端旋入螺帽340，以中間構件330與螺帽340夾著肋條部312，可將突起構件301固定於本體部319。此外，藉由旋鬆螺帽340，可從本體部319拆卸突起構件301。
第三十九圖係顯示取代突起構件301而可安裝於基板固持器401之本體部319的其他突起構件302之構造剖面圖。突起構件302具備：抵接構件350、中間構件330、及螺帽340。
突起構件302中，中間構件330及螺帽340與突起構件301者相等。而抵接構件320整體具有圓盤狀之形狀，且在具有貫穿於厚度方向的通氣路352這點，及在具有突出於上面的抵接部351這點，係具有與突起構件301之抵接構件320共同的構造。
抵接構件350在具有設於抵接部351周圍的周壁部353這點，進一步具有與抵接構件320不同之形狀。當突起構件302固定於凹部313內部時，周壁部353從保持面311突出。但是突出量比抵接部351小。
藉此，在具備突起構件302之基板固持器401上保持基板210時，藉由抵接部351抵接而在基板210上形成突出部215，並共同藉由將抵接部351與周壁部353間之空間減壓，而可吸附突出部215之外周部。亦即，突起構件302係在基板210之一部分區域形成突出部215的形成部之一例。
如上述，基板固持器401藉由更換突起構件301、302，可使用於由不同方法的基板接合。藉此，可使昂貴之本體部319的運轉率提高，而提高疊層基板201之生產性。另外，亦可進一步準備不同高度的抵接部之複數個突起構件，可調節抵接部之突出量等。此時，亦可依基板210、230間作為目標之接合強度、基板210、230表面之活化程度、及基板210、230間之位置偏差的修正量等來更換突起構件。此外，即使不準備複數個突起構件301、302，即使藉由在中間構件330與肋條部312之間、或是中間構件330與抵接構件320之間插入厚度不同的墊片，仍可調節抵接部321、351之突出量。
第四十圖係顯示另一其他基板固持器402之構造的部分剖面圖。基板固持器402具備：本體部319及突起構件303。
本體部319在平坦之保持面311的一部分具有凹部313。凹部313底面在厚度方向貫穿本體部319。此外凹部313內面配置朝向內側突出之肋條部314。
突起構件303具備：抵接構件320、中間構件330、及環構件360。抵接構件320與突起構件301之抵接構件320同樣地整體具有圓盤狀之形狀，且具有在厚度方向貫穿之通氣路322。此外，抵接構件320具有突出於上面之抵接部321。將突起構件303固定於本體部319之凹部313時，抵接部321從保持面311突出。藉此，抵接部321可在保持於保持面311之基板210上形成突出部215。亦即，突起構件303係在基板210之一部分區域形成突出部215的形成部之一例。
中間構件330以上端支撐抵接構件320。藉由接著劑、雙面膠帶、旋入等而相對於中間構件330固定抵接構件320。此外，中間構件330藉由將設於圖中上端並朝向側方擴大之凸緣狀的部分抵接於本體部319之肋條部314上面，防止從凹部313內部脫落於下方。再者，第四十圖所示之中間構件330的延伸於下方之部分比第三十八圖之突起構件301中的中間構件330短。藉此，中間構件330之下端位於凹部313的內側，並延伸至與肋條部314下面概略相同高度。
中間構件330具有：水平地形成於上面之通氣路331；及在高度方向貫穿中心之通氣路332。通氣路331、332與支撐於中間構件330上面之抵接構件320的通氣路322連通，並連接於無圖示之負壓源。
環構件360具有：插入中間構件330內側之筒狀的引導部361；及從引導部361下端在引導部361之徑方向擴大的凸緣部362。因而，將突起構件303固定於本體部319時，在從圖中上側插入凹部313之中間構件330中，從下側插入環構件360之引導部361，藉由中間構件330與環構件360之凸緣部夾住本體部319之肋條部314。中間構件330與環構件360之固定可使用接著劑370或磁鐵等。
如此，在基板固持器402中，構造簡單且組裝工時亦少。另外，在第四十圖所示之例中，亦可不需要環構件360，而使用接著劑等將中間構件330直接固定於肋條部314。
第四十一圖係顯示又其他基板固持器403之構造的部分剖面圖。基板固持器403具備：本體部319及突起構件304。
本體部319在平坦之保持面311的一部分具有凹部313。凹部313底面在厚度方向貫穿本體部319。此外，在凹部313內面配置朝向內側突出之肋條部315。
突起構件304藉由單一零件形成。突起構件304之上部形成具有比肋條部315之內徑大的直徑之圓盤，在圖中上面之中央部配置具有抵接部381之突起。此外，通氣路382在圓盤部分設開口。
突起構件304之下部形成具有可插通於肋條部315內側之外徑的圓筒形。在圓筒部分之下端設置隨著朝向圖中上方而外徑變小的錐形部383。
突起構件304將下端部分插通於肋條部315內側後，藉由在錐形部383中嵌入O型環而固定於本體部319。O型環390藉由本身之彈性施力於錐形部383直徑變窄的上方，防止在突起構件304與本體部319之間產生鬆動。此外，藉由在突起構件304上端之圓盤部分與本體部319之肋條部315上面之間插入間隔物，可調節抵接部381之突出量。突起構件304係在基板210之一部分區域形成突出部215之形成部的一例。
第四十二圖係其他基板固持器501之部分示意剖面圖。另外，相對於與第三十八圖至第四十一圖所示之其他基板固持器401～404共同的本體部319，基板固持器501係組合具有與基板固持器401～404不同構造之構造的突起構件405而形成。
基板固持器501之突起構件405具有：抵接構件420、中間構件430及螺絲構件440。抵接構件420包含：抵接部421及基部422。基部422具有平坦圓盤狀之形狀。抵接部421在基部422之中央隆起而形成。基部422具有比抵接部421寬之面積，且擴大至抵接部421的周圍。
中間構件430具有：凹陷部431、周溝432、螺紋433、及上側凸緣部434。凹陷部431形成於中間構件430之上面，並具有可收容抵接構件420之基部422的寬度。將抵接構件420收容於凹陷部431時，抵接部421之上端比中間構件430的上面突出於圖中上方。藉由接著材料等相對於中間構件430固定收容於中間構件430之凹陷部431的抵接構件420。
此外，中間構件430具有圍繞側面之周圍的周溝432。周溝432中收容O型環490。再者，中間構件430在高度方向貫穿中心之螺絲孔內面具有螺紋433。螺紋433與以下說明之螺絲構件440的螺紋443螺合。
中間構件430之圖中上端側形成上側凸緣部434，其具有比形成於本體部319之凹部313內面的肋條部312內徑大之外徑。相對的，中間構件430之圖中下端側具有比肋條部312之內徑小的外徑。因而，將中間構件430從保持面311側安裝於本體部319時，中間構件430之下端插通於本體部319之肋條部312內側。
螺絲構件440具有：下側凸緣部442及螺紋443。螺紋443如已說明的，具有與中間構件430之螺紋螺合的尺寸及形狀。下側凸緣部442具有比本體部319中之肋條部312的內徑大之外徑。因而，將螺絲構件440從與保持面311相反側安裝於本體部319，而使中間構件430與螺絲構件440之螺紋433、443螺合時，本體部319之肋條部312被夾在中間構件430之上側凸緣部434與螺絲構件440的下側凸緣部442之間。藉此，突起構件405不致從本體部319偏離。
此處，上側凸緣部434與下側凸緣部442之間隔比肋條部312的厚度大。因而，突起構件405安裝成可相對於本體部319上下地移位。在基板固持器501中，上側凸緣部434與肋條部312之間配置碟形彈簧450。碟形彈簧450將上側凸緣部434於從肋條部312遠離之方向施力。藉此，突起構件405在其可活動範圍中，在抵接部421突出最大的狀態下維持突起構件405。
使用上述具備突起構件405之基板固持器501，以接合裝置100接合基板210、230時，使基板210保持於基板固持器501之最初，係藉由從保持面311突出之抵接部421在基板210上形成突出部215。亦即，突起構件405係在基板210之一部分區域形成突出部215之形成部的一例。形成接合起點時，在使基板210之突出部215與貼合之基板230接觸狀態下，進一步藉由使移動載台141上升，抵抗碟形彈簧450之施加力使突起構件405的突出量減少。伴隨突起構件405之突出量減少，基板210、230間之接觸區域的大小變大。藉此，在起點形成時可調整基板210、230間之接觸區域的大小。
另外，在基板固持器501中，例如，藉由將夾在中間構件430下面與螺絲構件440的下側凸緣部442之間的調整墊片461更換成不同厚度者，可調整抵接部421之突出量。此外，在基板固持器501中，藉由將如圖示夾在碟形彈簧450與肋條部312之間的調整墊片462更換成不同厚度者，可調整抵接部421按壓基板210之壓力。用於碟形彈簧450之調整墊片462亦可夾在中間構件430的上側凸緣部434與碟形彈簧450之間。
上述各實施例中，調整突起構件從基板固持器之保持面的突出量時，亦可準備抵接部之高度不同的複數個突起構件，並依須形成之接合起點的大小、接合波的速度、接合中產生之基板間的位置偏差量等，選擇突起構件來使用。此外，依突起構件之突出量的變化而在接合中產生之基板間的位置偏差量變化時，亦可依突起構件之突出量，調節第十七圖所示之基板固持器260的保持面261之凸量，亦即保持於保持面261之基板的修正量。
第四十三圖係基板固持器502之示意剖面圖。基板固持器502除了省略碟形彈簧450及一方調整墊片462之外，具有與基板固持器501相同的構造。
基板固持器502中，突起構件405亦可移位地安裝，讓相對本體部319之突出量改變。因而，例如圖中空心箭頭Z所示，藉由加壓流體將突起構件405從圖中下方向上方施力，可實現與具備碟形彈簧450之基板固持器501相同的功能。再者，藉由從外部調整加壓流體之壓力，可在接合基板210、230之過程調整抵接部421之壓力。
第四十四圖係其他基板固持器503之示意剖面圖。基板固持器503將本體部319本身整形，而具有在保持面311上設有抵接部321的構造。如此，在本體部319中不設置另外構件之突起構件405，即使使用形成抵接部之基板固持器503，仍可控制接合基板210、230時之接合起點。如此形成於基板固持器503之抵接部，係藉由抵接於保持面所保持之基板210、230的一部分區域而形成前述突出部之突起部的一例。
第四十五圖還係又其他基板固持器504之示意剖面圖。基板固持器504係將本體部319本身整形，而具有在保持面311上設置抵接部351及周壁部353的構造。具有此種本體部319之基板固持器504中，藉由設置在抵接部351及周壁部353之間開口的通氣路，可以單純之構造形成具有與第二十七圖所示之基板固持器290相同功能的基板固持器504。此時，抵接部351構成在基板210之一部分區域形成突出部215的形成部。
上述在基板固持器401、402、403、501、502、503、504中形成抵接部之各種構造，亦可不使用基板固持器，而在接合基板之接合裝置中設於保持基板的載台上。
此外，本實施例係顯示在基板固持器或載台上設置用於形成突出部215的突起構件之例，不過，亦可改為使用貫穿基板固持器或載台且可朝向保持於基板固持器或載台上之基板而移動地配置的突起構件。此時，使用使突起構件移動之致動器，亦可控制從基板固持器或載台之保持面的突出量。此外，此時，藉由突起構件而在基板上形成突出部後，藉由量測對位標記之位置，可抑制位置量測後基板間之偏差。以突起構件及致動器構成在基板210之一部分區域形成突出部215的形成部。
此外，本實施例中，基板210之突出部215從保持於基板固持器前原來狀態而突出的部分伸展變形或收縮變形。因而，突出部215在伸展變形或收縮變形之狀態下會與基板230的中央部接合。此時，亦可以突起構件250自基板固持器220之保持面221的突出量，或以依突出部215變形量的變形量設定基板固持器240之保持面241的凸量及形狀，來使基板230中央部表面預先變形。
或是，亦可將具有使基板固持器240中央部變形之致動器的變形機構設於基板固持器240下方，藉由以突起構件250從基板固持器220之保持面221的突出量，或以依突出部215變形量的驅動量驅動致動器使基板固持器240變形，而使基板230預先變形。
或是，藉由從該基板固持器釋放保持於設有突起構件250之基板固持器的基板210，而將基板210接合在保持於其他基板固持器之其他基板230上時，將基板230之中心部以外的區域在其他基板固持器保持之狀態下，如第二十圖所示，先解除基板230中心部之吸附，或先減弱吸附力。藉此，在形成起點時，當基板210之突出部215接觸於其他基板230時，亦可藉由基板210、230間之吸引力從其他基板固持器剝離基板230。藉此，由於亦可使基板230之中心部產生與基板210之突出部215中產生的變形同樣之變形，可縮小基板210之突出部215的變形量與基板230中心部的變形量之差，而可抑制因為此等變形量之差造成的位置偏差。
此時，亦可將其他基板固持器之吸附區域劃分成複數個區域，各區域個別地進行吸附力的控制。吸附方法係真空吸盤時，係每個區域控制作用於基板230之壓力，係靜電吸盤時，係個別控制施加於各區域之電壓。
形成起點後，藉由從基板固持器釋放基板210而形成接合波。此時，基板230之中心部在從起點進行與基板210之接合的同時，藉由基板210本身重量而朝向其他基板固持器返回，而基板210之突出部215及基板230之中心部產生的變形同時返回變形前的狀態。藉此，可在接合波行進中抑制基板210、230間發生變形量之差造成的偏差。
此外，從基板固持器220解除基板210之保持時，釋放突出部215中產生之伸展變形，會朝向形成突出部215前之狀態復原。此時，突出部215中基板210表面之平面方向位置會從檢測對位標記213之位置時的位置偏離。此時亦與上述同樣地，預先測定或預測該偏差量，並以可修正該偏差量之變形量使基板230中央部之表面預先變形。或是亦可考慮該釋放之復原量或偏差量，進行對位標記213之位置量測或移動載台141之位置控制。
再者，本實施例中，係顯示抵接部251、281、321、351、381、421形成圓柱狀之例，不過，抵接面與周面形成之角部宜為倒角，來讓抵接之基板210上不發生損傷或破損，。此外，亦可取代圓柱狀之抵接部，而使用形成半球狀、錐體狀、及去頭錐體狀等圓柱以外形狀之抵接部。使用形成半球狀之抵接部時，亦可使用抵接部，其於基板210之突出部215的前端部具有以與必要之曲率相等的曲率彎曲之抵接面。所謂必要之曲率，係在突出部215之前端部與另一方基板230之間不產生或夾著氣泡狀態下，突出部215與基板230可接觸時之對應於接觸區域的面積及形狀等之曲率。
以上，係使用實施形態說明本發明，不過本發明之技術性範圍並不限定於上述實施形態中記載的範圍。熟悉本技術之業者瞭解可對上述實施形態加以各種變更或改良。從申請專利範圍之內容明瞭以此種變更或改良之形態亦包含於本發明的技術性範圍。
應注意申請專利範圍、說明書、及圖式中顯示之裝置、系統、程式、及方法中的動作、順序、步驟、及階段等各處理的執行順序，只要不特別明示「之前」、「提前」等，此外，只要並非之前處理的輸出在以後之處理使用，則可以任意順序實現。關於申請專利範圍、說明書、及圖式中之動作流程，即使權宜上使用「首先」、「其次」等作說明，不意味著必須按照該順序實施。
100‧‧‧接合裝置
110‧‧‧框體
113‧‧‧頂板
121‧‧‧固定載台
122‧‧‧上顯微鏡
123‧‧‧上活化裝置
124、127、144、147‧‧‧控制閥門
125、128、145、148‧‧‧負壓源
126、129、146、149‧‧‧開放端
131‧‧‧X方向驅動部
132‧‧‧Y方向驅動部
133‧‧‧Z方向驅動部
141‧‧‧移動載台
142‧‧‧下顯微鏡
143‧‧‧下活化裝置
150‧‧‧控制部
201‧‧‧疊層基板
209‧‧‧接合起點
210、230‧‧‧基板
211、231‧‧‧劃線
213、233‧‧‧對位標記
214、234‧‧‧電路區域
215‧‧‧突出部
220、240、260、270、290、296、401、402、403、501、502、503、504‧‧‧基板固持器
221、241、261、271、291、297、311‧‧‧保持面
222、242、262、272、274、284、294、322、331、332、352、382、292‧‧‧通氣路
223、273、293、313‧‧‧凹部
229、249、369、279、298、299、319‧‧‧本體部
250、280、301、302、303、304、405‧‧‧突起構件
251、281、321、351、381、421‧‧‧抵接部
282、353‧‧‧周壁部
283‧‧‧溝部
312、314、315‧‧‧肋條部
320、350、420‧‧‧抵接構件
330、430‧‧‧中間構件
333、343、433‧‧‧螺紋
340‧‧‧螺帽
360‧‧‧環構件
361‧‧‧引導部
362‧‧‧凸緣部
370‧‧‧接著劑
383‧‧‧錐形部
390、490‧‧‧O型環
422‧‧‧基部
431‧‧‧凹陷部
432‧‧‧周溝
434‧‧‧上側凸緣部
440‧‧‧螺絲構件
442‧‧‧下側凸緣部
450‧‧‧碟形彈簧
461、462‧‧‧調整墊片
A、D、G、J‧‧‧高度
B、H‧‧‧深度
C‧‧‧區域
E‧‧‧中心部
F‧‧‧焦點
K‧‧‧邊界
P、Q、R‧‧‧曲線
X、Y、Z‧‧‧方向
第一圖係基板210、230之示意俯視圖。 第二圖係顯示接合基板210、230之順序的流程圖。 第三圖係基板固持器220之示意剖面圖。 第四圖係基板固持器240之示意剖面圖。 第五圖係接合裝置100之示意剖面圖。 第六圖係顯示接合裝置100之動作的示意剖面圖。 第七圖係顯示接合裝置100之動作的示意剖面圖。 第八圖係顯示接合裝置100之動作的示意剖面圖。 第九圖係顯示基板210、230之接合過程的示意剖面圖。 第十圖係顯示接合裝置100之動作的示意剖面圖。 第十一圖係顯示基板210、230之接合過程的示意剖面圖。 第十二圖係顯示基板210、230之接合過程的示意剖面圖。 第十三圖係顯示基板210、230之接合過程的示意剖面圖。 第十四圖係顯示接合波之行進過程的示意剖面圖。 第十五圖係顯示接合波之行進過程的示意剖面圖。 第十六圖係顯示接合波之行進過程的示意剖面圖。 第十七圖係基板固持器260之示意剖面圖。 第十八圖係顯示使用基板固持器260之接合過程的示意剖面圖。 第十九圖係顯示接合波之行進過程的示意剖面圖。 第二十圖係顯示接合波之行進過程的示意剖面圖。 第二十一圖係顯示使用基板固持器260之接合過程的示意剖面圖。 第二十二圖係顯示使用基板固持器260之接合過程的示意剖面圖。 第二十三圖係顯示使用基板固持器260之接合過程的示意剖面圖。 第二十四圖係顯示使用基板固持器260之接合過程的示意剖面圖。 第二十五圖係基板固持器270之示意剖面圖。 第二十六圖係基板固持器270之示意剖面圖。 第二十七圖係基板固持器290之示意剖面圖。 第二十八圖係突起構件280之立體圖。 第二十九圖係顯示接合之其他順序的流程圖。 第三十圖係顯示使用基板固持器260、290之接合過程的示意剖面圖。 第三十一圖係顯示使用基板固持器260、290之接合過程的示意剖面圖。 第三十二圖係說明使用基板固持器270之接合過程的曲線圖。 第三十三圖係顯示使用基板固持器260、290之接合過程的示意剖面圖。 第三十四圖係顯示使用基板固持器260、290之接合過程的示意剖面圖。 第三十五圖係顯示對使用之基板固持器適用接合順序的例圖。 第三十六圖係顯示使用基板固持器260、296之接合過程的示意剖面圖。 第三十七圖係顯示使用基板固持器260、296之接合過程的示意剖面圖。 第三十八圖係突起構件301之示意剖面圖。 第三十九圖係突起構件302之示意剖面圖。 第四十圖係突起構件303之示意剖面圖。 第四十一圖係突起構件304之示意剖面圖。 第四十二圖係基板固持器501之示意剖面圖。 第四十三圖係基板固持器502之示意剖面圖。 第四十四圖係基板固持器503之示意剖面圖。 第四十五圖係基板固持器504之示意剖面圖。

Claims (20)

  1. 一種接合方法，係接合第一基板與第二基板之方法，且包含： 形成階段，其係在前述第一基板之一部分區域形成突出部； 量測階段，其係在前述第一基板上形成有前述突出部狀態下，量測前述第一基板之位置；及 接合階段，其係使前述第一基板之前述突出部接觸於前述第二基板的表面而形成接觸區域，藉由使前述接觸區域擴大而接合前述第一基板及前述第二基板。
  2. 如申請專利範圍第1項之接合方法，其中前述形成階段藉由使前述第一基板之前述一部分區域抵接於預設於保持前述第一基板之保持部的保持面之突起部，並將前述第一基板之其他部分保持於前述保持面，而在前述第一基板上形成前述突出部。
  3. 如申請專利範圍第1項之接合方法，其中包含對位階段，其係在前述第一基板上形成有前述突出部之狀態下，行進前述第一基板及前述第二基板之對位。
  4. 如申請專利範圍第1項之接合方法，其中前述形成階段係使前述一部分區域彎曲來讓前述突出部之曲率變得比前述一部分區域以外區域之曲率還大。
  5. 如申請專利範圍第1項之接合方法，其中前述接合階段進一步具有一邊保持前述第二基板之一方，一邊釋放前述第一基板之保持而使前述接觸區域擴大之階段。
  6. 如申請專利範圍第1項之接合方法，其中具有使前述第二基板彎曲之階段， 在前述接合階段係使前述第一基板之前述突出部與經彎曲之前述第二基板的表面接觸。
  7. 如申請專利範圍第1項之接合方法，其中前述接合階段使前述第一基板之前述突出部接觸於前述第二基板後，並在前述突出部及前述第二基板之間形成指定的接合強度後，開始擴大前述接觸區域。
  8. 如申請專利範圍第1項之接合方法，其中前述接合階段使前述第一基板之前述突出部接觸於前述第二基板後，並在前述第一基板及前述第二基板之至少一方的振動收斂後，開始擴大前述接觸區域。
  9. 如申請專利範圍第1項之接合方法，其中前述接合階段進一步具有使前述第一基板之前述突出部接觸於前述第二基板後，釋放了前述第一基板之保持時，藉由在經釋放之前述第一基板的振動收斂以前繼續保持前述第一基板之一部分，來抑制前述接觸區域之擴大的階段。
  10. 如申請專利範圍第1項之接合方法，其中包含在使前述第一基板之前述突出部接觸於前述第二基板的表面之前，至少在與前述突出部鄰接之區域解除前述第一基板的保持的階段。
  11. 一種接合裝置，係接合第一基板與第二基板，且具備： 形成部，其係在前述第一基板之一部分區域形成突出部； 量測部，其係在前述第一基板上形成了前述突出部狀態下，量測前述第一基板之位置；及 接合部，其係使前述第一基板之前述突出部接觸於前述第二基板的表面一部分而形成接觸區域，藉由使前述接觸區域擴大而接合前述第一基板及前述第二基板。
  12. 如申請專利範圍第11項之接合裝置，其中具備對位部，其係在前述第一基板上形成有前述突出部之狀態下，行進前述第一基板及前述第二基板之對位。
  13. 如申請專利範圍第11項之接合裝置，其中具備保持前述第一基板保持部， 前述保持部具有本體部，前述本體部係具有保持前述第一基板之保持面， 前述形成部具有突起構件，前述突起構件係設於前述本體部，且至少一部分從前述保持面突出， 藉由前述突起構件抵接於保持於前述保持面之前述第一基板的一部分區域，而在前述第一基板之前述一部分形成前述突出部。
  14. 如申請專利範圍第13項之接合裝置，其中在前述保持面形成有凹部， 前述突起構件具有抵接部，前述抵接部係配置於前述凹部內，且具有比前述凹部之深度大的高度。
  15. 如申請專利範圍第13項之接合裝置，其中前述突起構件係相對於前述本體部而可裝卸地被固定。
  16. 如申請專利範圍第13項之接合裝置，其中前述突起構件具有吸附部，其係吸附已抵接之前述第一基板的一部分。
  17. 一種保持構件，其具備： 本體部，其係具有保持基板之保持面；及 突起構件，其係設於前述本體部，且至少一部分從前述保持面突出； 藉由前述突起構件抵接於保持於前述保持面之前述基板的一部分區域，而將突出部形成於前述一部分區域，前述突出部係以比前述基板其他區域之曲率還大的曲率彎曲。
  18. 如申請專利範圍第17項之保持構件，其中在前述保持面形成有凹部， 前述突起構件具有抵接部，前述抵接部係配置於前述凹部，且具有比前述凹部之深度大的高度。
  19. 如申請專利範圍第18項之保持構件，其中前述突起構件係相對於前述本體部而可裝卸地被固定。
  20. 如申請專利範圍第18項之保持構件，其中前述突起構件具有吸附部，前述吸附部係吸附抵接於前述抵接部之前述基板的一部分。
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