JP5531508B2 - Substrate overlay apparatus, substrate overlay method, and device manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、基板重ね合わせ装置およびデバイスの製造方法に関する。 The present invention relates to a substrate overlaying apparatus and a device manufacturing method.
各々に素子、回路等が形成された半導体基板を積層して製造された積層型半導体装置がある。半導体基板を積層する場合には、基板ホルダに保持された一対の半導体基板を、精密に位置決めして積層した後、基板全体を加熱、加圧して接合させる。特に、一対の半導体基板を位置決めする位置決め装置について、例えば特許文献1に紹介されている。 There is a stacked semiconductor device manufactured by stacking semiconductor substrates each formed with an element, a circuit, and the like. In the case of stacking semiconductor substrates, a pair of semiconductor substrates held by a substrate holder are precisely positioned and stacked, and then the entire substrate is heated and pressed to be bonded. In particular, a positioning device for positioning a pair of semiconductor substrates is introduced in, for example, Patent Document 1.
半導体基板の位置決めにおいては、互いの半導体基板における水平面内であるxy方向の位置合わせを行った後、z方向へ近接させる。そして、ロードセルの圧力分布出力を監視しながら、互いの半導体基板を接触させる。しかしながら、この方法においては互いに重ね合わされる接合面が接触するまではその傾き状態が把握できず、接触時に大きな衝撃が加わる恐れがある。よって、ステージのz方向の移動は、極力遅い速度に設定せざるを得なかった。特に、最初の接触時における傾きが大きいと、その後実行される倣い動作において繰り返される試行動作の回数が増えてしまい、装置としてのスループット低下に多大な影響を与えていた。 In positioning of the semiconductor substrates, after the alignment in the xy direction within the horizontal plane of each semiconductor substrate is performed, the semiconductor substrates are brought close to each other in the z direction. Then, the semiconductor substrates are brought into contact with each other while monitoring the pressure distribution output of the load cell. However, in this method, the inclined state cannot be grasped until the joint surfaces that are overlapped with each other come into contact with each other, and a large impact may be applied at the time of contact. Therefore, the movement of the stage in the z direction has to be set at a speed as slow as possible. In particular, if the inclination at the time of the first contact is large, the number of trial operations that are repeated in the copying operation that is performed thereafter increases, which has a great influence on the throughput reduction of the apparatus.
また、互いの接合面の傾きは、それぞれの基板ホルダが載置されるステージ同士の傾きのみならず、基板ホルダのステージ載置面と半導体基板保持面間の傾き、さらには、半導体基板そのものの表裏面間の傾きの累積として表れる。したがって、ステージの監視のみでz方向への近接動作を行うことは、やはり不十分であった。 In addition, the inclination of the joint surface is not only the inclination of the stages on which the respective substrate holders are mounted, but also the inclination between the stage mounting surface of the substrate holder and the semiconductor substrate holding surface, Appears as cumulative slope between front and back. Therefore, it is still insufficient to perform the approach operation in the z direction only by monitoring the stage.
上記課題を解決するために、本発明のひとつの態様における基板重ね合わせ装置は、第1基板を保持する第1ステージと、第1基板に対向して配置される第2基板を保持する第2ステージと、第1ステージに保持された第1基板の接合面である第1接合面と、第2ステージに保持された第2基板の接合面である第2接合面の相対的な傾きを取得する取得部と、第1ステージおよび第2ステージの少なくとも一方を、取得部が取得した傾きに基づいて、第1接合面と第2接合面が互いに平行となるように駆動する駆動部とを備える。 In order to solve the above-described problem, a substrate overlaying apparatus according to an aspect of the present invention includes a first stage that holds a first substrate, and a second stage that holds a second substrate disposed to face the first substrate. The relative inclination of the stage, the first bonding surface that is the bonding surface of the first substrate held on the first stage, and the second bonding surface that is the bonding surface of the second substrate held on the second stage is acquired. And a drive unit that drives at least one of the first stage and the second stage so that the first joint surface and the second joint surface are parallel to each other based on the inclination obtained by the acquisition unit. .
上記課題を解決するために、本発明のひとつの態様におけるデバイスの製造方法は、複数の基板を重ね合わせて製造されるデバイスの製造方法であって、複数の基板を重ね合わせる工程は、第1ステージに第1基板を保持させる第1保持ステップと、第2ステージに、第1基板に対向して第2基板を保持させる第2保持ステップと、第1ステージに保持された第1基板の接合面である第1接合面と、第2ステージに保持された第2基板の接合面である第2接合面の相対的な傾きを取得する取得ステップと、第1ステージおよび第2ステージの少なくとも一方を、取得ステップで取得した傾きに基づいて、第1接合面と第2接合面が互いに平行となるように駆動する駆動ステップとを含む。 In order to solve the above-described problem, a device manufacturing method according to an aspect of the present invention is a device manufacturing method manufactured by stacking a plurality of substrates, and the step of stacking the plurality of substrates includes: Joining of the first holding step for holding the first substrate on the stage, the second holding step for holding the second substrate opposite to the first substrate on the second stage, and the first substrate held on the first stage An acquisition step of acquiring a relative inclination between the first bonding surface that is a surface and the second bonding surface that is a bonding surface of the second substrate held by the second stage; and at least one of the first stage and the second stage And a driving step for driving the first joint surface and the second joint surface to be parallel to each other based on the inclination obtained in the obtaining step.
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。 It should be noted that the above summary of the invention does not enumerate all the necessary features of the present invention. In addition, a sub-combination of these feature groups can also be an invention.
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。 Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention, but the following embodiments do not limit the invention according to the claims. In addition, not all the combinations of features described in the embodiments are essential for the solving means of the invention.
図1は、基板である第1ウェハ10を保持した第1ウェハホルダ101を上方から見下ろした斜視図である。第1ウェハホルダ101は、ホルダ本体110および吸着子111を有して、全体としては第1ウェハ10よりも径がひとまわり大きな円板状をなす。ホルダ本体110は、セラミックス、金属等の高剛性材料により一体成形される。
FIG. 1 is a perspective view of a
ホルダ本体110は、第1ウェハ10を保持する領域をその表面に備える。この保持領域は研磨されて高い平坦性を有する。第1ウェハ10の保持は、静電力を利用した吸着により行われる。具体的には、ホルダ本体110に埋め込まれた電極に、ホルダ本体110の裏面に設けられた電圧印加端子を介して電圧を加えることにより、第1ウェハホルダ101と第1ウェハ10との間に電位差を生じさせて、第1ウェハ10を第1ウェハホルダ101に吸着させる。
The holder
吸着子111は、鉄のような磁性体により形成され、第1ウェハ10を保持する表面において、保持した第1ウェハ10よりも外側である外周領域に複数配される。また、吸着子111は、第1ウェハ10を保持する平面と略同じ平面内にその上面が位置するように、ホルダ本体110に形成された陥没領域に配される。図の場合、2個を一組として120度毎に合計6個の吸着子111が配されている。
The
第1ウェハ10の上面には、複数の第1回路領域11が造り込まれている。図示するように、矩形で囲まれる複数の第1回路領域11は、第1ウェハ10の上面に二次元的に広く配列されている。また、それぞれの第1回路領域11の内部には、第1アライメントマーク12が設けられている。第1アライメントマーク12は、第1ウェハ10の位置制御に用いられる指標である。それぞれの第1アライメントマーク12は、例えば第1ウェハ10の中心を原点とする座標値として、その設計座標値が個別に管理されている。なお、以下において第1ウェハ10の上面を第1接合面と呼ぶ。
A plurality of
第1アライメントマーク12は第1ウェハ10の位置制御に用いられる指標であるので、全ての第1回路領域11に設けられなくても良い。少なくとも第1ウェハ10の位置制御が行える個数があれば良い。また、第1アライメントマーク12は、第1回路領域11の内部に設けられているが、回路と無関係に別途設けられている必要はなく、回路の構成要素であって、指標として利用できるものを第1アライメントマーク12としても良い。例えば、積層型半導体素子におていは、層間の接続にTSV(Through Si Via)がよく利用されるが、TSVの先端を第1アライメントマーク12として用いることができる。さらには、第1回路領域11の外部に、第1アライメントマーク12を設けるようにしても良い。
Since the
第1ノッチ13は、第1ウェハ10に設けられた切欠きであり、第1ウェハ10の姿勢を外形基準で判断するときに用いられる指標である。第1ノッチ13は、例えば第1ウェハ10の中心を原点とする座標値として、その設計座標値が個別に管理されている。
The
図2は、基板である第2ウェハ20を保持した第2ウェハホルダ201を上方から見下ろした斜視図である。第2ウェハホルダ201は、ホルダ本体210およびマグネット211を有して、全体としては第2ウェハ20よりも径がひとまわり大きな円板状をなす。ホルダ本体210は、セラミックス、金属等の高剛性材料により一体成形される。
FIG. 2 is a perspective view of the
ホルダ本体210は、第2ウェハ20を保持する領域をその表面に備える。この保持領域は研磨されて高い平坦性を有する。第2ウェハ20の保持は、静電力を利用した吸着により行われる。具体的には、ホルダ本体210に埋め込まれた電極に、ホルダ本体210の裏面に設けられた電圧印加端子を介して電圧を加えることにより、第2ウェハホルダ201と第2ウェハ20との間に電位差を生じさせて、第2ウェハ20を第2ウェハホルダ201に吸着させる。
The holder
マグネット211は、第2ウェハ20を保持する表面において、保持した第2ウェハ20よりも外側である外周領域に複数配される。また、マグネット211は、第2ウェハ20を保持する平面と略同じ平面内にその上面が位置するように配される。図の場合、2個を一組として120度毎に合計6個のマグネット211が配されている。
A plurality of
第2ウェハホルダ201のマグネット211は、第1ウェハホルダ101の吸着子111とそれぞれ対応するように配置されている。そして、第1ウェハ10を保持した第1ウェハホルダ101と、第2ウェハ20を保持した第2ウェハホルダ201を、互いに向かい合わせてマグネット211と吸着子111を作用させると、第1ウェハ10と第2ウェハ20を重ね合わせた状態で挟持して固定することができる。
The
第2ウェハ20の上面には、複数の第2回路領域21が造り込まれている。図示するように、矩形で囲まれる複数の第2回路領域21は、第2ウェハ20の上面に二次元的に広く配列されている。また、それぞれの第2回路領域21の内部には、第2アライメントマーク22が設けられている。第2アライメントマーク22は、第2ウェハ20の位置制御に用いられる指標である。それぞれの第2アライメントマーク22は、例えば第2ウェハ20の中心を原点とする座標値として、設計座標値が個別に管理されている。なお、以下において第2ウェハ20の上面を第2接合面と呼ぶ。
A plurality of
第2アライメントマーク22は第2ウェハ20の位置制御に用いられる指標であるので、全ての第2回路領域21に設けられなくても良い。少なくとも第2ウェハ20の位置制御が行える個数があれば良い。また、第2アライメントマーク22は、第2回路領域21の内部に設けられているが、回路と無関係に別途設けられている必要はなく、回路の構成要素であって、指標として利用できるものを第2アライメントマーク22としても良い。さらには、第2回路領域21の外部に、第2アライメントマーク22を設けるようにしても良い。
Since the
第2ノッチ23は、第2ウェハ20に設けられた切欠きであり、第2ウェハ20の姿勢を外形基準で判断するときに用いられる指標である。第2ノッチ23は、例えば第2ウェハ20の中心を原点とする座標値として、その設計座標値が個別に管理されている。
The
図3は、本実施形態に係る基板重ね合わせ装置30を含む基板重ね合わせシステムの概略構成図である。基板重ね合わせ装置30は、複数の基板を互いの実装面において位置合わせをして重ね合わせる装置であり、特に半導体基板であるウェハ同士を重ね合わせて3次元実装を行うシステムの一部の装置として好適である。以下においては、各装置の各要素は、基板重ね合わせシステム全体の制御および演算を司る制御演算部、または要素ごとに設けられた制御演算部が、統合制御、協調制御を行うことにより動作する。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a substrate overlaying system including the
基板重ね合わせシステムは、基板重ね合わせ装置30の他に、搬送ロボット40とプリアライナー50を備える。搬送ロボット40は、ウェハおよびウェハホルダを把持することができるハンド部401と、伸縮および回転することにより把持したウェハおよびウェハホルダを所定の位置に所定の姿勢で搬入させるアーム部402とを有する。なお、ハンド部401は、把持する第1ウェハホルダ101または第2ウェハホルダ201の電圧印加端子に電圧を印加する電圧供給端子を備える。これにより、ハンド部401が、第1ウェハ10を保持する第1ウェハホルダ101、または、第2ウェハ20を保持する第2ウェハホルダ201を把持する場合でも、それぞれのウェハの保持を持続することができる。
The substrate overlaying system includes a
プリアライナー50は、観察顕微鏡501と載置台502を備える。搬送ロボット40は、第1ウェハホルダ101および第1ウェハ10を、または、第2ウェハホルダ201および第2ウェハ20を、それぞれ順次または一体的に載置台502上に搬入する。観察顕微鏡501は、図示されない制御演算部に接続された撮像素子と、載置台502に載置されたウェハの全体像を撮像素子に結像させる光学系を有する。そして、制御演算部は、例えば載置台502に載置された第1ウェハ10の全体画像を取得して、画像中の第1ノッチ13の位置から、載置台502上における第1ウェハ10の姿勢を検知する。ここで検知する第1ウェハ10の姿勢は、少なくともxy平面内における第1ウェハ10の中心座標、回転量を含む。なお、載置台502に第2ウェハ20が載置されている場合も、同様に姿勢を検知することができる。
The pre-aligner 50 includes an
基板重ね合わせ装置30は、互いに対向して第1測定顕微鏡301と第2測定顕微鏡302を備える。第1測定顕微鏡301は筐体の天井フレームに固定され、第2測定顕微鏡302は第1ステージ303に設置される。第1ステージ303は、駆動装置307に設置され、制御演算部の制御によりxyz方向およびθxθyθz方向の6軸方向に移動する。特に、第1ステージ303はその中央部に球面台座308を備え、駆動装置307は第1ステージ303を球面台座308に沿って駆動することにより、θxθy方向に移動させる。つまり、第1ステージ303を水平方向に対して傾けることができる。
The
第1ステージ303のxy方向の移動距離およびz軸周りの回転方向であるθz方向の回転量は、レーザー光波干渉式の測長器であるXY干渉計306により、第1ステージ303の端部に設けられた反射ミラー305を用いて検出される。なお、XY干渉計306および反射ミラー305は、xy方向の移動量およびθz方向の回転量が検出できるように、適当な位置に複数設置されている。
The movement distance in the xy direction of the
第1ウェハホルダ101とこれに保持された第1ウェハ10は、プリアライナー50で姿勢の同定を受けた後に、搬送ロボット40により把持され、第1ステージ303に搬送される。第1ステージ303は、第1ウェハ10を保持する第1ウェハホルダ101を真空吸着により固定する。なお、第1ステージ303は、第1ウェハホルダ101の電圧印加端子に電圧を印加する電圧供給端子を備える。これにより、第1ウェハ10は第1ウェハホルダ101に固定されたままであり、相対的な位置および姿勢が維持される。
The
同様に、第2ウェハホルダ201とこれに保持された第2ウェハ20は、プリアライナー50で姿勢の同定を受けた後に、搬送ロボット40により把持され、第2ステージ304に搬送される。搬送ロボット40は、この間にハンド部401を180度回転させて、第2ウェハ20を下向きにする。第2ステージ304は、第1ステージ303に対向し筐体の天井フレームに固定されたステージであり、第2ウェハ20を保持する第2ウェハホルダ201を下向きに真空吸着により固定する。なお、第2ステージ304は、第2ウェハホルダ201の電圧印加端子に電圧を印加する電圧供給端子を備える。これにより、第2ウェハ20は第2ウェハホルダ201に固定されたままであり、相対的な位置および姿勢が維持される。
Similarly, the
第1測定顕微鏡301は、図示されない制御演算部に接続された撮像素子と、第1ステージ303に第1ウェハホルダ101を介して載置された第1ウェハ10の一部分の像を撮像素子に結像させる光学系とを備える第1撮像ユニットを構成する。同様に、第2測定顕微鏡302は、図示されない制御演算部に接続された撮像素子と、第2ステージ304に第2ウェハホルダ201を介して載置された第2ウェハ20の一部分の像を撮像素子に結像させる光学系とを備える第2撮像ユニットを構成する。
The
第1測定顕微鏡301により第1ウェハ10の所定の部分を観察するときには、制御演算部は、その観察部分が第1測定顕微鏡301の視野内に位置するように、駆動装置307を駆動して第1ステージ303を移動させる。第2測定顕微鏡302により第2ウェハ20の所定の部分を観察するときには、制御演算部は、その観察部分が第2測定顕微鏡302の視野内に位置するように、駆動装置307を駆動して第1ステージ303を移動させる。なお、第1測定顕微鏡301と第2測定顕微鏡302のそれぞれの光軸は、互いに対向したときに一致するよう予め調整されている。
When observing a predetermined portion of the
第1測定顕微鏡301の近傍の天井フレームには、第1ウェハ10の上面である第1接合面の所定箇所までの変位を計測する第1干渉計309が設置されている。第1干渉計309は、例えば、天井フレームを基準として第1接合面の所定箇所までの距離を計測するレーザー光波干渉式の測長器である。第1測定顕微鏡301が第1ウェハ10の所定の部分を観察するときと同様に、第1干渉計309が所定箇所に対する距離を計測する場合には、その計測箇所が第1干渉計309の直下に位置するように、駆動装置307を駆動して第1ステージ303を移動させる。
A
第1ステージ303上の、第1ウェハホルダの載置面を挟んで第2測定顕微鏡302の反対側には、第2ウェハ20の上面である第2接合面の所定箇所までの変位を計測する第2干渉計310が設置されている。第2干渉計310は、例えば、第1ステージ303を基準として第2接合面の所定箇所までの距離を計測するレーザー光波干渉式の測長器である。第2測定顕微鏡302が第2ウェハ20の所定の部分を観察するときと同様に、第2干渉計310が所定箇所に対する距離を計測する場合には、その計測箇所が第2干渉計310の直上に位置するように、駆動装置307を駆動して第1ステージ303を移動させる。
On the opposite side of the
詳細な工程については後述するが、第1測定顕微鏡301および第2測定顕微鏡302により第1ウェハ10と第2ウェハ20の精確な姿勢を把握し、また、第1干渉計309および第2干渉計310により第1接合面と第2接合面の傾きを把握して、互いの接合面を接触させる。そして、第1ウェハホルダ101の吸着子111と第2ウェハホルダ201のマグネット211を作用させることで、第1ウェハ10および第2ウェハ20を挟持した状態で、第1ウェハホルダ101と第2ウェハホルダ201を一体化して固定する。一体化されたウェハホルダ対は、搬送ロボット40のハンド部401に把持されて、基板重ね合わせ装置30から次工程を担う装置へ向けて搬出される。
Although detailed processes will be described later, the precise postures of the
一般的に、2つのウェハホルダを対向させ、それぞれが保持するウェハの回路形成面である接合面同士を接触させて積層するような場合、最初の接触において互いが部分的に接触する片当たりが生じると、過大な荷重を回路領域に与えることになり、回路の損傷を招く。したがって、ウェハホルダのステージと接する載置面と、ウェハを保持する保持面の平行度が悪ければ、片当たりの原因となる。また、ウェハホルダに保持されるウェハそのものも、表裏の面、すなわち、回路形成面である接合面とウェハホルダに保持される保持面の平行度が悪い場合がある。このような場合は、ウェハホルダの載置面と保持面の平行度が良くても、片当たりを生じてしまう。 In general, when two wafer holders are opposed to each other and bonded surfaces that are circuit forming surfaces of the wafers held by the wafer holders are brought into contact with each other and stacked, the first contact results in partial contact with each other. In this case, an excessive load is applied to the circuit area, resulting in circuit damage. Therefore, if the parallelism between the mounting surface in contact with the stage of the wafer holder and the holding surface for holding the wafer is poor, it will cause a single contact. Also, the wafer itself held by the wafer holder may have poor parallelism between the front and back surfaces, that is, the bonding surface, which is a circuit forming surface, and the holding surface held by the wafer holder. In such a case, even if the parallelism between the mounting surface of the wafer holder and the holding surface is good, contact with each other occurs.
このような事情を考慮して、従来、互いの接合面を接触させる工程においては、回路領域に衝撃を与えるような片当たりを防ぐべく、互いの接近動作を非常に低速で行っていた。すなわち、どのような角度でどの箇所が片当たりするか予測できないままに接近させる場合、接触時の衝撃を抑制するには接近速度を極力抑える必要があった。このような処理工程は、スループットの低下を招く原因となっていた。そこで、本実施形態においては、互いの接合面を接触させる工程に先立って、互いの接合面の傾きを計測し、計測された傾きを是正して平行にする処理動作を実行する。以下、図を用いて説明する。 In consideration of such circumstances, conventionally, in the process of bringing the joint surfaces into contact with each other, the close-up operations of each other were performed at a very low speed in order to prevent a piece-of-piece contact that would impact the circuit area. That is, when approaching without being able to predict which part hits at any angle, it is necessary to suppress the approach speed as much as possible in order to suppress the impact at the time of contact. Such processing steps have caused a reduction in throughput. Therefore, in the present embodiment, prior to the step of bringing the joint surfaces into contact with each other, the inclination of the joint surfaces is measured, and a processing operation for correcting the measured tilt to be parallel is executed. This will be described below with reference to the drawings.
図4は、基板重ね合わせ装置30を概略的に示す側面図である。図4においては、紙面右方向をx軸プラス方向とした場合、第1ウェハ10の接合面と第2ウェハ20の接合面が、x軸プラス方向に向かうに従い、互いに遠ざかるようにデフォルメして描いている。このような場合、そのまま駆動装置307をz方向へ駆動して第1ステージ303を上方へ持ち上げると、第1接合面と第2接合面は、x軸マイナス側である左端部分で片当たりしてしまう。なお図においては、第1ウェハホルダ101と第2ウェハホルダ201のそれぞれのウェハ保持面が載置面に対して傾いている様子を示す。
FIG. 4 is a side view schematically showing the
図5は、干渉計を用いて接合面の変位計測を行う様子を示す図である。具体的には、第1干渉計309を用いて、第1ステージ303に載置された第1ウェハホルダ101に保持されている第1ウェハ10の第1接合面の変位計測を開始し、同時に、第2干渉計310を用いて、第2ステージ304に載置された第2ウェハホルダ201に保持されている第2ウェハ20の第2接合面の変位計測を開始する様子を示す。上述のように、第2ステージ304および第1干渉計309は筐体の天井フレームに固定されており、また、第2干渉計310は第1ステージ303に固定されて第1ステージ303と共に移動される。したがって、図示するように、例えば第1ステージ303がx軸マイナス方向に移動されると、第1接合面は左端部分から右端部分にかけて経時的に第1干渉計309の直下で対向することになる。同様に、第2接合面の右端部分から左端部分にかけて第2干渉計310が直下を通過することになる。
FIG. 5 is a diagram showing how the displacement of the joint surface is measured using an interferometer. Specifically, using the
第1干渉計309による計測は、第1接合面のうち第1干渉計309に相対する箇所に対して行う。これを、第1ステージ303の移動に伴って、所定間隔ごとに離散的に連続して繰り返す。制御演算部は、第1干渉計309の出力と、その計測時の第1ステージ303の移動量または移動量に基づいて計算される第1ステージ303における計測座標値をリンクさせて順次記憶する。第2干渉計310による計測も同様に行う。すなわち、第1ステージ303の移動に伴って、第2接合面のうち第2干渉計310に相対する箇所に対して、所定間隔ごとに離散的に連続して繰り返す。制御演算部は、第2干渉計310の出力と、その計測時の第1ステージ303の移動量または移動量に基づいて計算される第2ステージ304の計測座標値をリンクさせて順次記憶する。
Measurement by the
上記のように計測するときに、第1ステージ303の駆動に同期させて、第1干渉計309および第2干渉計310による計測を並行して行えば、一軸方向の計測を一度のステージ移動で完了させることができる。図6は、第1ステージ303の駆動に同期させて、第1干渉計309および第2干渉計310によるx軸方向の計測を並行して行う様子を示す模式図である。図6のいずれの図も、装置上方から見下ろした様子を表す。
When the measurement is performed as described above, the measurement by the
図6の上図は、第1ステージ303と第2ステージ304が、図4と同様の相対位置関係にある場合を表す。この初期状態から第1ステージ303をx軸マイナス方向へ移動させる。すると、図6中図に示すように、第1ステージ303に固定されている第1ウェハ10は、天井フレームに固定されている第1干渉計309の直下に差し掛かる。同時に、第1ステージ303に固定されている第2干渉計310は、第2ステージ304に固定されている第2ウェハ20の直下に差し掛かる。この状態から第1干渉計309は、第1ウェハ10に対する計測を開始し、第2干渉計310は、第2ウェハ20に対する計測を開始する。そして、第1ステージ303の移動に同期して、第1干渉計309および第2干渉計310の計測を継続する。図6下図に示すように、第1干渉計309の直下に第1ウェハ10のx軸方向端部が到達し、また、第2ウェハ20のx軸方向端部の直下に第2干渉計310が到達すると、それぞれの計測を終了する。
6 shows a case where the
x軸方向に引き続き、y軸方向についても第1接合面と第2接合面に対してそれぞれ計測をおこなう。図7は、第1ステージ303の駆動に同期させて、第1干渉計309および第2干渉計310によるy軸方向の計測を並行して行う様子を示す模式図である。図7のいずれの図も、装置上方から見下ろした様子を表す。
Subsequent to the x-axis direction, measurement is also performed on the first and second joint surfaces in the y-axis direction. FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a state in which measurement in the y-axis direction is performed in parallel by the
図7の上図は、y軸方向の計測を行う場合の、第1ステージ303と第2ステージ304の初期状態の相対位置関係を示す。この初期状態から第1ステージ303をy軸マイナス方向へ移動させる。すると、第1ステージ303に固定されている第1ウェハ10は、天井フレームに固定されている第1干渉計309の直下に差し掛かる。同時に、第1ステージ303に固定されている第2干渉計310は、第2ステージ304に固定されている第2ウェハ20の直下に差し掛かる。
The upper diagram in FIG. 7 shows the relative positional relationship between the
この状態から第1干渉計309は、第1ウェハ10に対する計測を開始し、第2干渉計310は、第2ウェハ20に対する計測を開始する。そして、第1ステージ303の移動に同期して、第1干渉計309および第2干渉計310の計測を継続する。図7中図に示すように、第1干渉計309の直下に第1ウェハ10の中心が、また、第2ウェハ20の中心の直下に第2干渉計310が位置する状態を経由し、図7下図の状態に至る。図7下図は、第1干渉計309の直下に第1ウェハ10のy軸方向端部が到達し、また、第2ウェハ20のy軸方向端部の直下に第2干渉計310が到達した状態を示す。そして、第1干渉計309および第2干渉計310の計測を終了する。
From this state, the
図8は、上述のように計測された結果の例を示す概念図である。図は、x軸方向に計測された複数個所におけるz軸方向の変位と、y軸方向に計測された複数個所におけるz軸方向の変位を、第1ウェハ10における計測箇所に対応させて示す。ここで示されるz軸方向の変位は、第1干渉計309が固定されている天井フレームと平行に設置されている第2ステージ304を基準面とした、第1接合面の計測箇所までの距離である。
FIG. 8 is a conceptual diagram showing an example of the result measured as described above. The figure shows the displacement in the z-axis direction at a plurality of locations measured in the x-axis direction and the displacement in the z-axis direction at the plurality of locations measured in the y-axis direction, corresponding to the measurement locations on the
したがって、x軸プラス方向へ向かって変位量が増大するということは、第1ウェハ10は、x軸プラス方向へ向かって第2ステージ304から遠ざかるように傾いていることを表す。そして、離散的に計測された計測データには、最小二乗法により直線近似式が当てはめられ、この近似式から、第2ステージ304と第1ウェハ10のx軸方向の傾き角θ1xを求める。
Therefore, an increase in the amount of displacement toward the x-axis plus direction indicates that the
同様に、y軸プラス方向へ向かって変位量が増大するということは、第1ウェハ10は、y軸プラス方向へ向かって第2ステージ304から遠ざかるように傾いていることを表す。そして、離散的に計測された計測データには、最小二乗法により直線近似式が当てはめられ、この近似式から、第2ステージ304と第1ウェハ10のy軸方向の傾き角θ1yを求める。
Similarly, an increase in the displacement amount in the positive y-axis direction indicates that the
第2ウェハ20に対する測定結果も同様に扱うことができる。第2ウェハ20のz軸方向の変位は、第2干渉計310が固定されている第1ステージ303を基準面とした、第2接合面の計測箇所までの距離である。例えば、x軸プラス方向へ向かって変位量が増大するということは、第2ウェハ20は、x軸プラス方向へ向かって第1ステージ303から遠ざかるように傾いていることを表す。そして、離散的に計測された計測データには、最小二乗法により直線近似式が当てはめられ、この近似式から、第1ステージ303と第2ウェハ20のx軸方向の傾き角θ2xを求める。y軸方向の測定データについても同様に、最小二乗法により直線近似式が当てはめられ、この近似式から、第1ステージ303と第2ウェハ20のy軸方向の傾き角θ2yを求める。
The measurement result for the
以上の計測および演算により、第2ステージに対する第1ウェハ10のx軸方向およびy軸方向の傾き角、第1ステージに対する第2ウェハ20のx軸方向およびy軸方向の傾き角がそれぞれ算出できる。そこで次に、第1ステージ303を球面台座308に沿って移動させることにより、第1ウェハ10の第1接合面と、第2ウェハ20の第2接合面を互いに平行にする。図9は、駆動装置307を用いて第1ステージ303を球面台座308に沿って傾ける様子を示す図である。
By the above measurement and calculation, the tilt angles of the
第1接合面と第2接合面を互いに平行にするには、第1接合面と第2接合面の相対的な傾きである補正角を計算して、これに基づいて第1ステージ303を傾ける。具体的には、第1ステージ303と第2ステージ304が互いに平行状態を維持するように管理されているとして、第1ステージ303のx軸周りの補正角は、y軸方向の傾き角を用いて、θ1y−θ2yとして求められる。同様に、第1ステージ303のy軸周りの補正角は、x軸方向の傾き角を用いて、θ1x−θ2xとして求められる。なお、第1ステージ303自体の傾きは、図示されていないZ干渉計により求めることができるので、第1ステージ303と第2ステージ304が互いに平行でない場合には、上記のそれぞれの式に、第1ステージ303の傾きを補正する補正項を加えればよい。
In order to make the first joint surface and the second joint surface parallel to each other, a correction angle that is a relative inclination between the first joint surface and the second joint surface is calculated, and the
第1ステージ303を傾けて、第1接合面と第2接合面を互いに平行とした後、さらに第1ステージ303をxy平面内で移動させて、第1接合面と第2接合面のxy平面内における精確な位置合わせを行う。具体的には、第1測定顕微鏡301を用いて第1ウェハ10の複数の第1アライメントマーク12を観察し、それぞれの精確な位置を計測する。また、第2測定顕微鏡302を用いて第2ウェハ20の複数の第2アライメントマーク22を観察し、それぞれの精確な位置を計測する。第1ステージ303のxy平面内における目標位置については、例えば、複数の第1アライメントマーク12と、これに対応する複数の第2アライメントマーク22が重ね合わされたときに、相互の位置ずれ量が最も小さくなるように統計的に決定されるグローバルアライメント法等を用いて演算され、決定される。
The
このようにして、xy平面内における精確な位置合わせを終えると、次に第1接合面と第2接合面を接触させる動作を行う。図10は、第1ウェハ10と第2ウェハ20を接触させてウェハホルダ対を形成する様子を示す図である。図示するように、第1接合面と第2接合面が面接触するまで、駆動装置307を駆動させて第1ステージ303をz軸プラス方向へ持ち上げる。
In this way, when the accurate alignment in the xy plane is finished, the operation of bringing the first joint surface and the second joint surface into contact is performed. FIG. 10 is a diagram illustrating a state in which the
第1接合面と第2接合面が互いに平行であることを予め確保しているので、第1ステージ303のz軸プラス方向への移動は、比較的高速に行うことができる。第1接合面と第2接合面が完全に平行でないとしても、残存する傾き角は僅かである。したがって、片当たりが生じたとしても、過大な荷重を回路領域に与えることが無い。もし、傾き角が残存していた場合には、第2ステージ304に設けられている複数のロードセルが圧力分布を検出し、接触点を起点として第1接合面を第2接合面に倣わせるべく、駆動装置307を用いて球面台座308に沿って第1ステージ303を移動させる。
Since it is ensured in advance that the first joint surface and the second joint surface are parallel to each other, the
そして、若干の圧力を加えて、互いに仮接合させた後、第1ウェハホルダ101の吸着子111と、第2ウェハホルダ201のマグネット211を作用させて、2つのウェハホルダを互いにクランプさせる。つまり、第1ウェハホルダ101と第2ウェハホルダ201が、正確に位置合わせされた第1ウェハ10と第2ウェハ20を挟み込んで、一体的に固定されたウェハホルダ対の状態をつくりあげる。
Then, after applying a slight pressure to temporarily bond each other, the
ウェハホルダ対を形成した後、第2ステージ304による第2ウェハホルダ201の吸着を解除する。そして、第1ステージ303を、形成されたウェハホルダ対を載置した状態でz軸マイナス方向へ移動させる。図11は、ウェハホルダ対を載置した第1ステージ303が移動される様子を示す図である。図示するように、第1ステージ303の引き下げ動作においては、補正角に基づいて傾けていた第1ステージ303を水平に戻す。このように搬入および搬出時において第1ステージ303が常に水平であれば、搬送ロボット40のハンド部401は、ウェハホルダまたはウェハホルダ対の把持を行いやすい。そして、一体化されたウェハホルダ対は、搬送ロボット40のハンド部401に把持されて、基板重ね合わせ装置30から次工程を担う装置へ向けて搬出される。
After forming the wafer holder pair, the suction of the
上述の実施例においては、第1干渉計309および第2干渉計310をそれぞれ、第1ステージ303および第2ステージ304に対向するように設置して、第1ステージ303をxy平面内で移動させることにより、第1接合面と第2接合面の補正角を検出した。しかしながら、補正角を取得する手順は上述の実施例に限らないので、以下にその変形例を順次説明する。
In the above-described embodiment, the
(変形例1)
上述の実施例においては、第1ステージ303のみを移動させて補正角を検出した。しかし、第2ステージ304も駆動機構を設けて移動させるように制御を行っても良い。この場合、第1干渉計309および第1測定顕微鏡301は、第2ステージ304上に設置することが好ましい。このように構成する場合は、アライメントマークの検出および補正角の算出において、少なくともいずれか一方のステージを動かせば良いので、ステージの移動量を抑えることができ、また、移動パスを生成しやすい。
(Modification 1)
In the above-described embodiment, the correction angle is detected by moving only the
(変形例2)
上述の実施例においては、補正角の算出を行い、第1接合面と第2接合面を平行にした後に、互いのアライメントマークの検出を行った。しかし、第1干渉計309と共に第1測定顕微鏡301も動作させ、また、第2干渉計310と共に第2測定顕微鏡302も動作させれば、第1ステージ303の移動に伴い、変位量の計測に並行してアライメントマークの検出を行うことができる。このように構成すれば、第1ステージ303の移動量を抑制することができるので、スループットの向上に寄与する。なお、算出された補正角に基づいて第1ステージ303を傾けると、取得したアライメントマーク座標に誤差を生じるが、この誤差は補正角に基づいて修正することができる。なお、球面台座308の回転中心を、第1ウェハ10の第1接合面の中心と一致するように設計すれば、第1ステージ303の傾きによって生じるアライメントマーク座標の誤差は僅かであるので、補正角の大きさによっては修正を行わなくても良い。
(Modification 2)
In the above-described embodiment, the correction angle is calculated, and after the first joint surface and the second joint surface are made parallel, mutual alignment marks are detected. However, if the
(変形例3)
上述の実施例においては、第1接合面の変位を計測する第1干渉計309と、第2接合面の変位を計測する第2干渉計310を、それぞれ独立して設置した。しかし、第2干渉計310を廃止して、第1干渉計309のみで計測することもできる。具体的には、第1ウェハ10の第1ステージ303への載置に先立ち、第2ウェハ20を第1ステージ303へ仮載置する。この状態で第1ステージ303を移動させつつ、第1干渉計309を用いて第2ウェハ20の第2接合面を計測する。第1ステージ303と第2ステージ304は互いに並行、または互いの傾きは既知であるので、計測後の第2ウェハ20を第1ステージ303から離脱させ、位相を調整しつつ第2ステージ304へ載置すれば、第1ステージに対する第2ウェハ20の傾き角を把握することができる。その後、第1ステージ303へ第1ウェハ10を載置し、第2ステージに対する第1ウェハ10の傾き角を算出すれば、上述の実施例と同様に、第1接合面と第2接合面を互いに平行にすることができる。なお、ここで位相を調整するとは、第2ウェハ20について、第1ステージ303へ仮載置したときのxy平面内における向きと、計測後に第2ステージ304へ載置するxy平面内における向きを合わせる、または既知の回転量を加えて向きを変更することである。
(Modification 3)
In the above-described embodiment, the
(変形例4)
上述の実施例においては、第1干渉計309および第2干渉計310による計測を第1ステージ303の移動に同期させて行った。しかし、例えば、第1接合面上の複数個所を同時に計測できるように、複数の第1干渉計309を設置したり、複数個所を並行して計測できる変位計もしくは走査機構を備えた変位計を設置すれば、第1ステージ303を移動させることなく計測を行うことができる。例えば、投光系と受光系を分離させ、投光系から射出した複数のレーザー光を、第1接合面の異なる箇所で反射させて受光系で受光する、干渉計アレイを用いても良い。このように構成すれば、第1ステージ303の移動に伴う誤差の累積を回避することができ、また、移動に必要な時間を省くことができる。
(Modification 4)
In the above-described embodiment, the measurement by the
(変形例5)
上述の実施例においては、第1干渉計309と第2干渉計310を基板重ね合わせ装置30内に設置して、基板重ね合わせ装置30において補正角を算出し、取得した。しかし、第1ステージ303と第2ステージ304が互いに並行、または互いの傾きが既知であれば、それぞれのステージに実際にウェハを載置して計測しなくても良い。つまり、基板重ね合わせ装置30を制御する制御演算部は、外部装置で計測された計測結果を取得し、第1ステージ303と第2ステージ304の傾きを考慮して、補正角を算出すれば良い。
(Modification 5)
In the above-described embodiment, the
具体的には、例えばプリアライナー50において、観察顕微鏡501の近傍に干渉計を設置し、載置台502をxy平面内で移動させることにより、載置台502に載置された第1ウェハ10の第1接合面の変位を計測する。第1ウェハ10が第1ウェハホルダ101に保持されていれば、計測した結果から、第1ウェハホルダ101の裏面に対する第1ウェハ10の接合面の傾き角を算出することができる。また、第1ウェハ10が単独で載置台502に載置されていれば、第1ウェハ10の表裏面間の傾き角を算出することができる。第2ウェハ20についても同様に算出できる。そして、基板重ね合わせ装置30を制御する制御演算部は、プリアライナー50からこの算出結果を取得する。さらに、搬送ロボット40を制御して、第1ウェハ10を保持する第1ウェハホルダ101を第1ステージ303へ、第2ウェハ20を保持する第2ウェハホルダ201を第2ステージ304へ、それぞれ回転位相を調整して載置固定する。このように構成すれば、基板重ね合わせ装置30内で計測を行わなくても、第1ステージ303を傾けて第1接合面と第2接合面を互いに並行にすることができる。このように構成すれば、システム全体の並行処理を促進することができるので、スループットの向上が期待できる。
Specifically, for example, in the pre-aligner 50, an interferometer is installed in the vicinity of the
(変形例6)
上述の実施例においては、第1干渉計309と第2干渉計310による変位計測に引き続き、第1ステージ303を傾けて第1接合面と第2接合面を平行にした。しかし、その都度第1接合面および第2接合面の計測を行わなくても良い。それぞれステージに載置された第1接合面と第2接合面が互いに平行でない主な原因の一つは、ウェハホルダの、ステージと接する載置面とウェハを保持する保持面の平行度が良くない点にある。したがって、基板重ね合わせ装置30に記憶部を設け、利用する複数のウェハホルダについてそれぞれの載置面と保持面の平行度を記憶しておけば、毎回の変位計測を省略することができる。つまり、例えば、現時点で第1ステージ303に載置されている第1ウェハホルダ101についての平行度を記憶部から読み出し、かつ、載置されている第1ウェハホルダ101の位相がわかれば、ウェハホルダに起因する第2ステージに対する第1接合面の傾き角を算出することができる。載置されている第1ウェハホルダ101の位相は、搬送ロボット40によって搬入される時のハンド部401の向きから把握することができる。第1ステージに対する第2接合面の傾き角も同様に算出することができる。したがって、ウェハホルダの載置面と保持面の傾きが、第1接合面と第2接合面が平行とならない主たる原因である場合は、このような構成でも上述の実施例と同様の効果を得ることができる。
(Modification 6)
In the embodiment described above, following the displacement measurement by the
以上説明したそれぞれの実施例では、第1接合面と第2接合面の傾き角を計測する場合には干渉計を用いた。しかし、第1測定顕微鏡301、第2測定顕微鏡302がフォーカス機能を備える場合、その複数点における焦点調整の結果から各々の接合面の傾きを検出することができる。このようにフォーカス機能を備える測定顕微鏡を用いて装置を構成すれば、干渉計を省くことができる。
In each of the embodiments described above, an interferometer is used when measuring the inclination angles of the first joint surface and the second joint surface. However, when the
以上変形例を説明したが、もちろんこれらの組み合わせも実施例として採用し得る。また、本発明を上述の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。 Although the modified examples have been described above, it is needless to say that combinations of these can also be employed as examples. Further, although the present invention has been described using the above-described embodiment, the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the above embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above-described embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
10 第1ウェハ、11 第1回路領域、12 第1アライメントマーク、13 第1ノッチ、20 第2ウェハ、21 第2回路領域、22 第2アライメントマーク、23 第2ノッチ、30 基板重ね合わせ装置、40 搬送ロボット、50 プリアライナー、101 第1ウェハホルダ、110 ホルダ本体、111 吸着子、201 第2ウェハホルダ、210 ホルダ本体、211 マグネット、301 第1測定顕微鏡、302 第2測定顕微鏡、303 第1ステージ、304 第2ステージ、305 反射ミラー、306 XY干渉計、307 駆動装置、308 球面台座、309 第1干渉計、310 第2干渉計、401 ハンド部、402 アーム部、501 観察顕微鏡、502 載置台 10 1st wafer, 11 1st circuit area, 12 1st alignment mark, 13 1st notch, 20 2nd wafer, 21 2nd circuit area, 22 2nd alignment mark, 23 2nd notch, 30 board superposition device, 40 transfer robot, 50 pre-aligner, 101 first wafer holder, 110 holder main body, 111 adsorber, 201 second wafer holder, 210 holder main body, 211 magnet, 301 first measurement microscope, 302 second measurement microscope, 303 first stage, 304 Second stage, 305 Reflecting mirror, 306 XY interferometer, 307 Drive device, 308 Spherical pedestal, 309 First interferometer, 310 Second interferometer, 401 Hand unit, 402 Arm unit, 501 Observation microscope, 502 Mounting table
Claims (14)
前記第1基板を保持する第1ステージと、
前記第1基板に対向して配置される前記第2基板を保持する第2ステージと、
前記第1基板および前記第2基板の対向方向に沿った前記第1接合面上の複数位置の変位と、前記対向方向に沿った前記第2接合面上の複数位置の変位とをそれぞれ計測する変位計と、
前記変位計の出力に基づいて前記第1接合面と前記第2接合面との相対的な傾きを取得する取得部と、
前記取得部が取得した前記傾きに基づいて、前記第1接合面と前記第2接合面が互いに平行となるように前記第1ステージおよび前記第2ステージの少なくとも一方を駆動する駆動部と
を備え、
前記変位計は、前記第1ステージに保持された前記第1基板の前記第1接合面上における複数位置の変位を計測する第1変位計と、前記第2ステージに保持された前記第2基板の前記第2接合面上における複数位置の変位を計測する第2変位計とを有し、
前記駆動部は、前記第1ステージを前記対向方向に直交する平面方向に駆動し、
前記第2変位計による計測位置は、前記第1ステージの駆動により変化し、
前記第1変位計による計測位置は、前記第1ステージの駆動により変化する基板重ね合わせ装置。 A substrate superimposing apparatus that superimposes a first bonding surface of a first substrate and a second bonding surface of a second substrate so as to face each other and bonds the first bonding surface and the second bonding surface to each other. And
A first stage for holding the first substrate;
A second stage for holding the second substrate disposed to face the first substrate;
Displacement at a plurality of positions on the first bonding surface along the facing direction of the first substrate and the second substrate and displacement at a plurality of positions on the second bonding surface along the facing direction are measured. A displacement meter;
An acquisition unit that acquires a relative inclination between the first joint surface and the second joint surface based on an output of the displacement meter;
A drive unit that drives at least one of the first stage and the second stage so that the first joint surface and the second joint surface are parallel to each other based on the inclination obtained by the obtaining unit; ,
The displacement meter includes a first displacement meter that measures displacement at a plurality of positions on the first bonding surface of the first substrate held by the first stage, and the second substrate held by the second stage. A second displacement meter that measures displacement at a plurality of positions on the second joint surface of
The driving unit drives the first stage in a plane direction orthogonal to the facing direction,
The measurement position by the second displacement meter is changed by driving the first stage,
Wherein by the measurement position to the first displacement gauge, the overlay substrate change by the driving of the first stage unit.
前記駆動部は、近似的に算出された前記第1接合面および前記第2接合面の傾きの差が小さくなるように前記第1ステージおよび前記第2ステージの少なくとも一方を駆動する請求項1に記載の基板重ね合わせ装置。 The acquisition unit approximately calculates respective inclinations of the first joint surface and the second joint surface based on the displacements of the plurality of positions measured by the displacement meter,
The drive unit drives at least one of the first stage and the second stage so that a difference in inclination between the first joint surface and the second joint surface calculated approximately is small. The board | substrate superimposition apparatus of description.
前記第1変位計は、前記フレームに固定されている請求項1から4のいずれか一項に記載の基板重ね合わせ装置。 A frame for fixing the second stage;
The first displacement gauge, the substrate overlay device according to any one of 4 claims 1 which is fixed to the frame.
前記第2ステージは、前記第2基板を第2基板ホルダを介して保持する請求項1から9のいずれか一項に記載の基板重ね合わせ装置。 The first stage holds the first substrate via a first substrate holder,
The second stage, the substrate overlay device according to any one of claims 1 to 9 for holding the second substrate through the second substrate holder.
前記第1基板を第1ステージに保持する第1保持ステップと、
前記第1基板に対向して前記第2基板を第2ステージに保持する第2保持ステップと、
前記第1基板および前記第2基板の対向方向に沿った前記第1接合面上の複数位置の変位と、前記対向方向に沿った前記第2接合面上の複数位置の変位とをそれぞれ計測する計測ステップと、
前記計測ステップの計測結果に基づいて前記第1接合面と前記第2接合面との相対的な傾きを取得する取得ステップと、
前記取得ステップで取得した前記傾きに基づいて、前記第1接合面と前記第2接合面が互いに平行となるように前記第1ステージおよび前記第2ステージの少なくとも一方を駆動する駆動ステップと
を含み、
前記計測ステップでは、
前記第1ステージに保持された前記第1基板の前記第1接合面上における複数位置の変位を計測する第1変位計と、前記第2ステージに保持された前記第2基板の前記第2接合面上における複数位置の変位を計測する第2変位計とを用い、
前記第1ステージを前記対向方向に直交する平面方向に駆動することにより、前記第2変位計による計測位置を変化させ、前記第1変位計による計測位置を変化させる基板重ね合わせ方法。 In this method, the first bonding surface of the first substrate and the second bonding surface of the second substrate are overlapped so as to face each other, and the first bonding surface and the second bonding surface are bonded to each other. And
A first holding step of holding the first substrate on a first stage;
A second holding step of holding the second substrate on a second stage facing the first substrate;
Displacement at a plurality of positions on the first bonding surface along the facing direction of the first substrate and the second substrate and displacement at a plurality of positions on the second bonding surface along the facing direction are measured. A measurement step;
An acquisition step of acquiring a relative inclination between the first joint surface and the second joint surface based on a measurement result of the measurement step;
A driving step of driving at least one of the first stage and the second stage so that the first joint surface and the second joint surface are parallel to each other based on the inclination obtained in the obtaining step. See
In the measurement step,
A first displacement meter that measures displacement at a plurality of positions on the first bonding surface of the first substrate held by the first stage; and the second bonding of the second substrate held by the second stage. Using a second displacement meter that measures displacement at a plurality of positions on the surface,
A substrate superposition method in which the measurement position by the second displacement meter is changed and the measurement position by the first displacement meter is changed by driving the first stage in a plane direction orthogonal to the facing direction .
前記駆動ステップは、近似的に算出された前記第1接合面および前記第2接合面の傾きの差が小さくなるように前記第1ステージおよび前記第2ステージの少なくとも一方を駆動する請求項11に記載の基板重ね合わせ方法。 The obtaining step approximately calculates the respective inclinations of the first joint surface and the second joint surface based on the displacements of the plurality of positions measured in the measurement step;
The driving step, according to claim 1 1 for driving at least one of the approximately calculated the first bonding surface and the second the so difference in inclination of the joining surface is reduced first stage and the second stage The substrate superimposing method as described in 2.
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