接合系统和重合基板的检查方法与流程

1.本公开涉及一种接合系统和重合基板的检查方法。


背景技术：

2.已知一种具备通过将半导体晶圆等基板彼此接合来形成重合基板的接合装置、以及对通过该接合装置而形成的重合基板进行检查的检查装置的接合系统(参照专利文献1)。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特开2011-187716号公报


技术实现要素：

6.发明要解决的问题
7.本公开提供一种能够确保检查装置的测定精度并提高生产率的技术。
8.用于解决问题的方案
9.本公开的一个方式的接合系统具备接合装置、检查装置以及控制部。接合装置通过将第一基板与第二基板接合来形成重合基板。检查装置进行重合基板的检查。控制部控制检查装置。另外，控制部具备测定控制部、比较部以及再测定控制部。测定控制部使检查装置以第一测定点数量进行重合基板的测定。比较部将包括根据测定的结果导出的重合基板中的第一基板与第二基板的偏移量的检查结果与参考进行比较。再测定控制部基于比较部的比较结果，使检查装置以比第一测定点数量多的第二测定点数量进行重合基板的再测定。
10.发明的效果
11.根据本公开，能够确保检查装置的测定精度并提高生产率。
附图说明
12.图1是表示实施方式所涉及的接合系统的结构的示意图。
13.图2是表示实施方式所涉及的第一基板和第二基板的接合前的状态的示意图。
14.图3是表示实施方式所涉及的接合装置的结构的示意图。
15.图4是表示实施方式所涉及的检查装置的结构的示意图。
16.图5是表示实施方式所涉及的检查装置的保持部的结构的示意图。
17.图6是表示测定标记的摄像方法的一例的图。
18.图7是表示测定标记的一例的图。
19.图8是表示实施方式所涉及的控制装置的结构的框图。
20.图9是表示在测定处理中设定的测定点的一例的图。
21.图10是用于说明参考信息的一例的图。
22.图11是表示判定部进行的判定处理的一例的图。
23.图12是表示在再测定处理中设定的测定点的一例的图。
24.图13是表示接合系统执行的处理中的、直至通过接合装置形成重合基板为止的处理的过程的一例的流程图。
25.图14是表示检查处理的处理过程的一例的流程图。
26.图15是表示在测定处理中设定的测定点的第一变形例的图。
27.图16是表示在测定处理中设定的测定点的第二变形例的图。
28.图17是表示在再测定处理中设定的测定点的变形例的图。
具体实施方式
29.下面，参照附图来详细地说明用于实施本公开的接合系统和重合基板的检查方法的方式(下面记载为“实施方式”)。此外，并不通过该实施方式来限定本公开的接合系统和重合基板的检查方法。另外，各实施方式在处理内容不矛盾的范围内能够适当地进行组合。另外，在以下的各实施方式中，对相同的部位标注相同的标记，省略重复的说明。
30.另外，在以下所示的实施方式中，有时使用“固定”、“正交”、“垂直”或“平行”之类的用语，但这些用语并不需要是严格意义上的“固定”、“正交”、“垂直”或“平行”。即，上述的各用语设为例如容许制造精度、设置精度等的偏差。
31.另外，在下面所参照的各附图中，为了容易理解说明，有时示出规定彼此正交的x轴方向、y轴方向以及z轴方向并将z轴正方向设为铅垂向上方向的正交坐标系。另外，有时将以铅垂轴为旋转中心的旋转方向称作θ方向。
32.《接合系统的结构》
33.首先，参照图1和图2来说明实施方式所涉及的接合系统的结构。图1是表示实施方式所涉及的接合系统的结构的示意图。另外，图2是表示实施方式所涉及的第一基板和第二基板的接合前的状态的示意图。
34.图1所示的接合系统1通过将第一基板w1与第二基板w2接合来形成重合基板t(参照图2)。
35.第一基板w1和第二基板w2为例如在硅晶圆、化合物半导体晶圆等半导体基板上形成有多个电路的基板。第一基板w1和第二基板w2具有大致相同的直径。此外，第一基板w1和第二基板w2中的一方例如也可以为未形成电路的基板。
36.下面，如图2所示，将第一基板w1的板面中的与第二基板w2接合的一侧的板面记载为“接合面w1j”，将与接合面w1j相反一侧的板面记载为“非接合面w1n”。另外，将第二基板w2的板面中的与第一基板w1接合的一侧的板面记载为“接合面w2j”，将与接合面w2j相反一侧的板面记载为“非接合面w2n”。
37.如图1所示，接合系统1具备搬入搬出站2、处理站3以及检查站4。搬入搬出站2配置于处理站3的x轴负方向侧并与处理站3连接为一体。另外，检查站4配置于处理站3的x轴正方向侧并与处理站3连接为一体。
38.搬入搬出站2具备载置台10和搬送区域20。载置台10具备多个载置板11。在各载置板11分别载置将多张(例如25张)基板以水平状态收容的盒c1～c4。盒c1能够收容多张第一基板w1，盒c2能够收容多张第二基板w2，盒c3能够收容多张重合基板t。盒c4例如为用于回
收产生了不良的基板的盒。此外，载置于载置板11的盒c1～c4的个数不限定于图示的个数。
39.搬送区域20在载置台10的x轴正方向侧相邻地配置。在该搬送区域20中设置有沿y轴方向延伸的搬送路径21、以及能够沿搬送路径21移动的搬送装置22。搬送装置22不仅能够沿y轴方向移动，还能够沿x轴方向移动，并且能够绕z轴转动。搬送装置22在被载置于载置板11的盒c1～c4与后述的处理站3的第三处理块g3之间进行第一基板w1、第二基板w2以及重合基板t的搬送。
40.在处理站3设置有例如三个处理块g1、g2、g3。第一处理块g1配置于处理站3的背面侧(图1的y轴正方向侧)。另外，第二处理块g2配置于处理站3的正面侧(图1的y轴负方向侧)，第三处理块g3配置于处理站3的靠搬入搬出站2侧(图1的x轴负方向侧)。
41.在第一处理块g1配置有用于将第一基板w1和第二基板w2的接合面w1j、w2j改性的表面改性装置30。表面改性装置30将第一基板w1和第二基板w2的接合面w1j、w2j中的sio2的键切断而设为单键的sio，由此将接合面w1j、w2j改性为之后容易使其亲水化。
42.具体地说，在表面改性装置30中，例如在减压气氛下激励作为处理气体的氧气或氮气使之等离子体化，从而离子化。而且，通过将该氧离子或氮离子照射于第一基板w1和第二基板w2的接合面w1j、w2j，来对接合面w1j、w2j进行等离子体处理使之改性。
43.另外，在第一处理块g1配置有表面亲水化装置40。表面亲水化装置40例如通过纯水将第一基板w1和第二基板w2的接合面w1j、w2j亲水化，并且对接合面w1j、w2j进行清洗。具体地说，表面亲水化装置40例如一边使被旋转吸盘保持的第一基板w1或第二基板w2旋转，一边向该第一基板w1或第二基板w2上供给纯水。由此，被供给至第一基板w1或第二基板w2上的纯水在第一基板w1或第二基板w2的接合面w1j、w2j上扩散，来将接合面w1j、w2j亲水化。
44.在此，例示出表面改性装置30和表面亲水化装置40沿横向排列配置的情况，但也可以是表面亲水化装置40层叠于表面改性装置30的上方。
45.在第二处理块g2配置有接合装置41。接合装置41通过分子间力将亲水化后的第一基板w1与第二基板w2接合。在后文中叙述该接合装置41的结构。
46.在被第一处理块g1、第二处理块g2以及第三处理块g3围包围的区域形成搬送区域60。在搬送区域60配置有搬送装置61。搬送装置61具有例如沿铅垂方向、水平方向移动自如且绕铅垂轴移动自如的搬送臂。该搬送装置61在搬送区域60内移动，来向与搬送区域60相邻的第一处理块g1、第二处理块g2以及第三处理块g3内的规定的装置搬送第一基板w1、第二基板w2以及重合基板t。
47.在检查站4设置有检查装置80。检查装置80对通过接合装置41形成的重合基板t进行检查。
48.另外，接合系统1具备控制装置70。控制装置70控制接合系统1的动作。在后文中叙述控制装置70的结构。
49.《接合装置的结构》
50.接着，参照图3来说明接合装置41的结构。图3是表示实施方式所涉及的接合装置41的结构的示意图。
51.如图3所示，接合装置41具备第一保持部140、第二保持部141以及撞销190。
52.第一保持部140具有主体部170。主体部170被支承构件180支承。在支承构件180和
主体部170形成有将支承构件180和主体部170沿铅垂方向贯通的贯通孔176。贯通孔176的位置与被第一保持部140吸附保持的第一基板w1的中心部对应。撞销190的按压销191穿过贯通孔176。
53.撞销190配置于支承构件180的上表面，所述撞销190具备按压销191、致动器部192以及直动机构193。按压销191为沿铅垂方向延伸的圆柱状的构件，被致动器部192支承。
54.致动器部192例如通过从电动气动调节器(未图示)供给的空气来向固定方向(在此为铅垂下方)产生固定的压力。致动器部192能够通过从电动气动调节器供给的空气来控制与第一基板w1的中心部抵接而施加于该第一基板w1的中心部的按压负荷。另外，致动器部192的前端部通过来自电动气动调节器的空气，以穿过贯通孔176的方式沿铅垂方向升降自如。
55.致动器部192被直动机构193支承。直动机构193通过例如内置有马达的驱动部来使致动器部192沿铅垂方向移动。
56.撞销190通过直动机构193来控制致动器部192的移动，并通过致动器部192来控制按压销191对第一基板w1的按压负荷。由此，撞销190按压被第一保持部140吸附保持的第一基板w1的中心部使之与第二基板w2接触。
57.在主体部170的下表面设置有与第一基板w1的上表面(非接合面w1n)接触的多个销171。多个销171的直径尺寸例如为0.1mm～1mm，高度为数十μm～数百μm。多个销171例如以2mm的间隔均匀地配置。
58.第一保持部140在设置有上述多个销171的区域中的一部分区域具备用于吸附第一基板w1的多个吸附部。具体地说，在第一保持部140中的主体部170的下表面设置有通过抽真空来吸附该第一基板w1的多个外侧吸附部301和多个内侧吸附部302。多个外侧吸附部301和多个内侧吸附部302在俯视观察时具有圆弧形状的吸附区域。多个外侧吸附部301和多个内侧吸附部302具有与销171相同的高度。
59.多个外侧吸附部301配置于主体部170的外周部。多个外侧吸附部301与真空泵等未图示的吸引装置连接，通过抽真空来吸附第一基板w1的外周部。
60.多个内侧吸附部302在比多个外侧吸附部301更靠主体部170的径向内侧的位置处沿周向排列地配置。多个内侧吸附部302与真空泵等未图示的吸引装置连接，通过抽真空来吸附第一基板w1的外周部与中心部之间的区域。
61.对第二保持部141进行说明。第二保持部141具有主体部200，所述主体部200具有与第二基板w2的直径相同的直径或者比第二基板w2的直径大的直径。在此，示出具有比第二基板w2的直径大的直径的第二保持部141。主体部200的上表面是与第二基板w2的下表面(非接合面w2n)相向的相向面。
62.在主体部200的上表面设置有与第二基板w2的下表面(非接合面wn2)接触的多个销201。多个销201的直径尺寸例如为0.1mm～1mm，高度为数十μm～数百μm。多个销201例如以2mm的间隔均匀地配置。
63.另外，在主体部200的上表面且多个销201的外侧，环状地设置有下侧肋202。下侧肋202形成为环状，遍及整周地支承第二基板w2的外周部。
64.另外，主体部200具有多个下侧吸引口203。在被下侧肋202包围的吸附区域设置有多个下侧吸引口203。多个下侧吸引口203经由未图示的吸引管而与真空泵等未图示的吸引
装置连接。
65.第二保持部141从多个下侧吸引口203对被下侧肋202包围的吸附区域进行抽真空，由此将吸附区域减压。由此，被载置于吸附区域的第二基板w2被第二保持部141吸附保持。
66.由于下侧肋202遍及整周地支承第二基板w2的下表面的外周部，因此能够直至第二基板w2的外周部为止地对第二基板w2适当地抽真空。由此，能够对第二基板w2的整面进行吸附保持。另外，由于第二基板w2的下表面被多个销201支承，因此在解除了第二基板w2的抽真空时，第二基板w2容易从第二保持部141剥离。
67.此外，虽然在此省略图示，但接合装置41在图3所示的第一保持部140、第二保持部141等的前级具备传送部、翻转机构以及位置调节机构等。传送部暂时地载置第一基板w1、第二基板w2以及重合基板t。位置调节机构调节第一基板w1和第二基板w2的水平方向的朝向。翻转机构使第一基板w1的表面和背面翻转。
68.《检查装置的结构》
69.接着，参照图4和图5来说明检查装置的结构。图4是表示实施方式所涉及的检查装置的结构的示意图。另外，图5是表示实施方式所涉及的检查装置的保持部的结构的示意图。此外，图4是从检查装置的的侧方观察到的检查装置的示意图，图5是从检查装置的保持部的上方观察到的检查装置的保持部的示意图。
70.如图4所示，检查装置80具备保持部400、摄像单元500以及照明部600。
71.如图4和图5所示，保持部400将重合基板t水平地保持。保持部400具备主体部410和多个支承构件420。
72.主体部410是平板状的构件，具有直径比重合基板t的直径大的开口411。主体部410与移动机构440连接，通过移动机构440能够沿水平方向(x轴方向和y轴方向)移动，并且能够以铅垂轴为中心旋转。
73.多个支承构件420以朝向开口411的中心延伸的方式设置于主体部410。重合基板t的外周部被支承于多个支承构件420的前端部。多个支承构件420的前端部经由吸引管460而与真空泵等吸引装置480连接，通过抽真空来吸附重合基板t的下表面外周部。
74.摄像部500配置于保持部400的上方。摄像部500具备摄像机镜头501、以及ccd图像传感器、cmos图像传感器等摄像元件502。摄像部500与升降机构510连接，通过升降机构510进行升降，由此能够调整与重合基板t的上表面(即第一基板w1的上表面)之间的距离。
75.照明部600配置于保持部400的下方。具体地说，照明部600配置于隔着被保持部400保持的重合基板t与摄像部500相向的位置。照明部600从被保持部400保持的重合基板t的下方朝向铅垂上方照射光。例如，照明部600照射1000～1200nm的近红外光。照明部600与升降机构610连接，通过升降机构610进行升降，由此能够调整与重合基板t的下表面(即第二基板w2的下表面)之间的距离。
76.此外，检查装置80可以具备倍率不同的多个摄像部。例如，检查装置80可以具备微距摄像用的摄像部和显微摄像用的摄像部。在该情况下，检查装置80可以在与微距摄像用的摄像部相向的位置以及与显微摄像用的摄像部相向的位置分别具备照明部。
77.检查装置80如上述那样构成，用于拍摄分别形成于第一基板w1和第二基板w2的测定标记。图6是表示测定标记的摄像方法的一例的图。另外，图7是表示测定标记的一例的
图。
78.如图6所示，检查装置80从照明部600朝向铅垂上方照射光。从照明部600照射出的光经由第二基板w2和第一基板w1到达摄像部500的摄像元件502。即，摄像部500通过透过了重合基板t的透过光来拍摄重合基板t。具体地说，在第一基板w1和第二基板w2分别形成有测定标记m1、m2，摄像部500拍摄测定标记m1、m2。通过摄像部500拍摄到的图像数据被输出至控制装置70。
79.如图7所示，图像数据中包括形成于第一基板w1的测定标记m1和形成于第二基板w2的测定标记m2的图像。控制装置70通过对图像数据进行分析，来获取测定标记m1、m2的重心点p1、p2的坐标、重心点p1、p2的偏移量等测定结果，并基于获取到的测定结果来检查重合基板t的接合状态。
80.《控制装置的结构》
81.接着，参照图8来说明控制装置70的结构。图8是表示实施方式所涉及的控制装置70的结构的框图。此外，在图8中示出控制装置70具备的结构中的与检查装置80有关的结构。
82.如图8所示，控制装置70具备控制部71和存储部72。控制部71具备测定控制部71a、参考生成部71b、比较部71c、判定部71d以及再测定控制部71e。另外，存储部72存储检查结果信息72a和参考信息72b。
83.此外，控制装置70例如包括具有cpu(central processing unit：中央处理单元)、rom(read only memory：只读存储器)、ram(random access memory：随机存取存储器)、hdd(hard disk drive：硬盘驱动器)、输入输出端口等的计算机、各种电路。
84.计算机的cpu例如通过读出并执行rom中存储的程序来作为控制部71的测定控制部71a、参考生成部71b、比较部71c、判定部71d以及再测定控制部71e发挥功能。此外，测定控制部71a、参考生成部71b、比较部71c、判定部71d以及再测定控制部71e中的至少一方或全部可以通过asic(application specific integrated circuit：专用集成电路)、gpu(graphics processing unit：图形处理单元)、fpga(field programmable gate array：现场可编程门阵列)等硬件构成。
85.另外，存储部72例如与ram、hdd对应。ram、hdd能够存储检查结果信息72a和参考信息72b。此外，控制装置70可以经由通过有线、无线的网络而连接的其它计算机、便携型记录介质来获取上述的程序、各种信息。
86.(关于测定控制部)
87.测定控制部71a在重合基板t上设定第一测定点数量的测定点，使检查装置80在各测定点处进行重合基板t的测定。图9是表示在测定处理中设定的测定点的一例的图。
88.如图9所示，在实施方式中，测定控制部71a在重合基板t的外周部设定四个测定点、在中心部设定一个测定点，在重合基板t上设定合计为五个的测定点r。即，在本实施方式中，第一测定点数量为五个。
89.设置于外周部的四个测定点r等间隔地、即间隔90度地配置。换言之，包括设定于中心部的测定点r在内的五个测定点r设定为相对于重合基板t呈旋转对称(在此为四次对称)。由此，例如相比于使多个测定点r集中于外周部的特定的部位的情况，能够适当地检测由于接合装置41的第一保持部140或第二保持部141的倾斜引起的接合不良等。
90.测定控制部71a从检查装置80获取作为测定结果的图像数据。而且，测定控制部71a基于获取到的图像数据，导出包括重合基板t中的第一基板w1与第二基板w2之间的偏移量的检查结果。具体地说，测定控制部71a通过分析图像数据来计算各测定点r处的、测定标记m1的x坐标(x1)及y坐标(y1)、测定标记m2的x坐标(x2)及y坐标(y2)。另外，测定控制部71a计算测定标记m1、m2的x坐标的偏移量(δx)以及测定标记m1、m2的y坐标的偏移量(δy)。而且，测定控制部71a将与第一测定点数量相应数量(在此为五个)的计算结果(x1、y1、x2、y2、δx、δy)代入预先准备的计算模型中。
91.计算模型例如将第一基板w1相对于第二基板w2的偏移量分解为x轴方向上的偏移(x位移)、y轴方向上的偏移(y位移)、以铅垂轴为中心的旋转方向上的偏移(转动)、由于伸缩引起的偏移(缩放)的各成分。测定控制部71a使用该计算模型来获取上述各成分的检查结果，将获取到的检查结果存储于存储部72。
92.(关于参考生成部)
93.参考生成部71b生成参考信息72b。参考信息72b为包括针对第一基板w1和第二基板w2的偏移的每个成分的参考值的信息。
94.参考生成部71b基于检查完毕的重合基板t(下面称为检查完毕基板t)的检查结果，来生成作为本次检查对象的重合基板t(下面称为检查对象基板t)的参考信息72b。
95.图10是用于说明参考信息72b的一例的图。如图10所示，盒c4a、c4b例如具有25个槽s1a～s25a、s1b～s25b，在各槽s1a～s25a、s1b～s25b中能够收容重合基板t。例如，在盒c4a中，在槽s1a～s25a中分别收容有重合基板t1a～t25a。
96.接合系统1将盒c4中收容的多个(在此为25张)重合基板t设为一个基板组，以基板组为单位来进行包括利用接合装置41进行的接合处理和利用检查装置80进行的检查处理的一系列处理。
97.从盒c4中的最上层的槽起依次收容结束了一系列处理的重合基板t(即检查完毕基板t)。例如，将属于一个基板组的重合基板t1a～t25a中的最先被处理的重合基板t1a收容于盒c4a的最上层的槽s1a，将接着被处理的重合基板t2a收容于位于槽s1a的下方的下一个槽即槽s2a。
98.参考生成部71b基于与检查对象基板t为同一基板组的一个或多个检查完毕基板的检查结果，来生成检查对象基板的参考信息72b。即，例如将在盒c4b中的槽s4b中收容的预定的重合基板t4b设为检查对象基板。在该情况下，参考生成部71b基于在同一盒c4b的槽s1b～s3b中收容的检查完毕基板t1b～t3b中的至少一个检查完毕基板的检查结果，来生成检查对象基板t4b的参考信息72b。
99.例如，参考生成部71b可以生成相同的基板组的多个检查完毕基板t1b～t3b中的最先被处理的检查完毕重合基板t1b的检查结果，来作为检查对象基板t4b的参考信息72b。在该情况下，属于一个基板组的、最先被处理的重合基板t1b以外的多个重合基板t能够共享参考信息72b，因此能够抑制参考生成部的处理负荷。
100.此外，在该情况下，参考生成部71b例如可以基于重合基板t1b所属的基板组的前一个被处理的基板组的检查结果，来生成重合基板t1b的参考信息72b。例如，参考生成部71b可以生成盒c4a中收容的多个检查完毕基板t1a～t25a中的、最先被处理的检查完毕基板t1a的检查结果，来作为参考信息72b。另外，可以生成盒c4a中收容的多个检查完毕基板
t1a～t25a的检查结果的平均值，来作为重合基板t1b的参考信息72b。
101.另外，参考生成部71b可以生成相同的基板组的多个检查完毕基板t中的两个以上的检查完毕基板t的检查结果的平均值，来作为检查对象基板t的参考信息72b。
102.例如，参考生成部71b可以生成同一基板组中的全部的检查完毕重合基板t1b～t3b的检查结果的平均值，来作为检查对象基板t4b的参考信息72b。另外，参考生成部71b可以生成包括紧挨检查对象基板t4b之前被处理的检查完毕基板t3b的两个以上的检查完毕基板t(例如检查完毕基板t2b、t3b)的检查结果的平均值，来作为检查对象基板t4b的参考信息72b。像这样，通过将属于同一基板组的多个重合基板t的检查结果的平均值用作参考信息72b，能够提高参考信息72b的可靠性。
103.另外，参考生成部71b不限于基于同一基板组、也可以基于属于不同基板组的检查完毕基板t的检查结果来生成参考信息72b。例如，参考生成部71b可以生成与检查对象基板t的基板组不同的基板组的、在基板组单位中的处理顺序与检查对象基板t相同的检查完毕基板t的检查结果，来作为检查对象基板t的参考信息72b。即，参考生成部71b可以生成在与收容检查对象基板t4b的盒c4b不同的盒c4a的槽s4a中收容的检查完毕基板t4a的检查结果，来作为检查对象基板t4b的参考信息72b。
104.在不同的盒c4的相同槽中收容的重合基板t彼此在接合系统1中按照相同的路径被进行处理的可能性高。即，如果在接合系统1中设置有多台接合装置41、检查装置80，则在不同的盒c4的相同槽中收容的重合基板t彼此被搬送至同一接合装置41、检查装置80的可能性高。因此，通过将在相同的槽中收容的重合基板t的检查结果用作参考信息72b，能够提高参考信息72b的可靠性。
105.像这样，参考生成部71b基于在作为本次的检查对象的检查对象基板t之前被进行了检查的检查完毕基板t的检查结果，来生成检查对象基板t的参考信息72b。
106.(关于比较部)
107.比较部71c将存储部72中存储的检查结果信息72a与参考信息72b进行比较。具体地说，比较部71c计算检查结果中包括的、第一基板w1相对于第二基板w2的偏移量的每个成分(x位移、y位移、转动、缩放)与参考值的差。
108.(关于判定部)
109.判定部71d基于比较部71c的比较结果来判定是否进行检查对象基板t的再测定或者检查对象基板t是否接合不良。参照图11来说明该点。图11是表示判定部71d进行的判定处理的一例的图。此外，在图11中示出横轴表示一个基板组中的处理顺序、纵轴表示比较部71c的比较结果即检查结果与参考值之差的曲线图。另外，作为一例，在此示出关于x位移的成分的比较结果。
110.如图11所示，例如设为第m张重合基板t中的x位移的检查结果与参考值之差超过第一阈值、在此为-50nm以上、 50nm以下的范围。在该情况下，判定部71d判定为第一基板w1与第二基板w2的接合不良。
111.在该情况下，控制部71例如可以生成将第m张重合基板t接合不良的意思的信息与第m张重合基板t的识别序号关联起来的接合不良信息，并存储于存储部72。另外，控制部71可以将所生成的接合不良信息经由网络发送至外部装置。
112.另外，设为第n张重合基板t中的x位移的检查结果与参考值之差超过了第二阈值、
在此为-30nm以上、 30nm以下的范围并且未超过第一阈值即-50nm以上、 50nm以下的范围。在该情况下，判定部71d判定为实施检查对象基板t的再测定。
113.(关于再测定控制部)
114.再测定控制部71e按照判定部71d的判定结果来使检查装置80实施检查对象基板t的再测定。具体地说，再测定控制部71e使检查装置80以比在利用测定控制部71a进行的测定处理中设定的第一测定点数量多的第二测定点数量实施检查对象基板t的再测定。
115.图12是表示在再测定处理中设定的测定点的一例的图。如图12所示，再测定控制部71e在重合基板t的外周部设定八个测定点、在中心部设定一个测定点，在重合基板t上设定合计为九个的测定点r。即，在本实施方式中，第二测定点数量为九个。
116.在再测定处理中，与测定处理同样地，在各测定点r进行测定标记m1、m2的拍摄。再测定控制部71e基于通过再测定处理得到的图像数据，来计算测定标记m1的x坐标(x1)及y坐标(y1)、测定标记m2的x坐标(x2)及y坐标(y2)。另外，再测定控制部71e计算测定标记m1、m2的x坐标的偏移量(δx)以及测定标记m1、m2的y坐标的偏移量(δy)。而且，再测定控制部71e将与第二测定点数量相应数量(在此为九个)的计算结果(x1、y1、x2、y2、δx、δy)代入预先准备的计算模型中。由此，再测定控制部71e获取针对第一基板w1相对于第二基板w2的偏移量的每个成分的检查结果，将获取到的检查结果作为检查结果信息72a存储于存储部72。
117.如上述那样，检查装置80对测定标记m1、m2进行的拍摄是使用透过了重合基板t的透过光来进行的，但由于通过透过光难以得到足够的光量，因此倾向于将摄像部500的曝光时间设定得长。因而，测定点数量越多，则针对一张重合基板t的测定处理的需要时间越长，可能会导致生产率下降。与此相对地，想到通过减少测定点数量来抑制生产率的下降，但测定点数量越少，则测定处理的精度越低。
118.因此，在实施方式所涉及的接合系统1中，在以比较少的测定点数量进行测定处理并且基于测定处理的检查结果偏离了参考信息72b的情况下，进行相比于测定处理增加了测定点数量的再测定。由此，能够确保检查装置80的测定精度并提高生产率。
119.《接合系统的具体的动作》
120.接着，说明接合系统1的具体动作。首先，参照图13来说明直至通过接合装置41形成重合基板t为止的处理过程。图13是表示接合系统1执行的处理中的、直至通过接合装置41形成重合基板t为止的处理过程的一例的流程图。图13所示的各种处理是基于控制装置70的控制来执行的。
121.首先，将收容有多张第一基板w1的盒c1、收容有多张第二基板w2的盒c2以及空的盒c3载置于搬入搬出站2的规定的载置板11。之后，通过搬送装置22将盒c1内的第一基板w1取出并搬送至配置于第三处理块g3的传送装置。
122.接着，通过搬送装置61将第一基板w1搬送至第一处理块g1的表面改性装置30。在表面改性装置30中，在规定的减压气氛下激励作为处理气体的氧气使之等离子体化，从而离子化。向第一基板w1的接合面照射该氧离子，来对该接合面进行等离子体处理。由此，将第一基板w1的接合面改性(步骤s101)。
123.接着，通过搬送装置61将第一基板w1搬送至第一处理块g1的表面亲水化装置40。在表面亲水化装置40中，一边使被旋转吸盘保持的第一基板w1旋转一边向第一基板w1上供
给纯水。由此，将第一基板w1的接合面进行亲水化。另外，通过该纯水来清洗第一基板w1的接合面(步骤s102)。
124.接着，通过搬送装置61将第一基板w1搬送至第二处理块g2的接合装置41。经由传送部将被搬入接合装置41的第一基板w1搬送至位置调节机构，通过位置调节机构来调节水平方向的朝向(步骤s103)。
125.之后，将第一基板w1从位置调节机构交接至翻转机构，通过翻转机构使第一基板w1的表面和背面翻转(步骤s104)。具体地说，将第一基板w1的接合面w1j朝向下方。
126.之后，将第一基板w1从翻转机构交接至第一保持部140。将第一基板w1以切口部朝向预先决定的方向的状态吸附保持于第一保持部101(步骤s105)。
127.与对第一基板w1进行步骤s101～s105的处理重复地进行对第二基板w2的处理。首先，通过搬送装置22将盒c2内的第二基板w2取出并搬送至配置于第三处理块g3的传送装置。
128.接着，通过搬送装置61将第二基板w2搬送至表面改性装置30，将第二基板w2的接合面w2j进行改性(步骤s106)。之后，通过搬送装置61将第二基板w2搬送至表面亲水化装置40，将第二基板w2的接合面w2j进行亲水化，并且清洗该接合面(步骤s107)。
129.之后，通过搬送装置61将第二基板w2搬送至接合装置41。经由传送部将被搬入接合装置41的第二基板w2搬送至位置调节机构。然后，通过位置调节机构来调节第二基板w2的水平方向的朝向(步骤s108)。
130.之后，将第二基板w2搬送至第二保持部141，将该第二基板w2以切口部朝向预先决定的方向的状态吸附保持于第二保持部141(步骤s109)。
131.接着，进行被第一保持部140保持的第一基板w1与被第二保持部141保持的第二基板w2的水平方向的位置调节(步骤s110)。
132.接着，进行被第一保持部140保持的第一基板w1与被第二保持部141保持的第二基板w2的铅垂方向位置的调节(步骤s111)。具体地说，通过第一移动部160使第二保持部141向铅垂上方移动，由此使第二基板w2接近第一基板w1。
133.接着，在解除了多个内侧吸附部302对第一基板w1的吸附保持之后(步骤s112)，通过使撞销190的按压销191下降来向下按压第一基板w1的中心部(步骤s113)。
134.当第一基板w1的中心部与第二基板w2的中心部接触并且第一基板w1的中心部与第二基板w2的中心部通过撞销190而以规定的力被按压时，被按压的第一基板w1的中心部与第二基板w2的中心部之间开始接合。即，由于第一基板w1的接合面w1j和第二基板w2的接合面w2j分别在步骤s101、s109中被进行了改性，因此，首先在接合面w1j、w2j之间产生范德华力(分子间力)，使得该接合面w1j、w2j之间接合。并且，由于第一基板w1的接合面w1j和第二基板w2的接合面w2j分别在步骤s102、s110中被进行了亲水化，因此接合面w1j、w2j之间的亲水基发生氢键合，接合面w1j、w2j彼此被牢固地接合在一起。通过这样，形成接合区域。
135.之后，在第一基板w1与第二基板w2之间产生接合区域从第一基板w1和第二基板w2的中心部朝向外周部逐渐扩大的接合波。之后，解除多个外侧吸附部301对第一基板w1的吸附保持(步骤s114)。由此，被外侧吸附部301吸附保持的第一基板w1的外周部落下。其结果是，第一基板w1的接合面w1j与第二基板w2的接合面w2j整面地抵接，形成重合基板t。
136.之后，使按压销191上升至第一保持部140，来解除第二保持部141对第二基板w2的
吸附保持。之后，通过搬送装置61将重合基板t从接合装置41搬出。通过这样，一系列的接合处理结束。
137.接着，参照图14来说明检查装置80进行的检查处理的过程。图14是表示检查处理的处理过程的一例的流程图。
138.如图14所示，在检查装置80中，首先进行检查对象基板t的搬入处理(步骤s201)。具体地说，搬送装置61(参照图1)将检查对象基板t搬送至保持部400的内部，检查装置80使用未图示的升降机从搬送装置61接受检查对象基板t。接下来，通过检查装置80的升降机移动，来将检查对象基板t载置于多个支承构件420上。然后，吸引装置480经由吸引管460对检查对象基板t进行抽真空，由此将检查对象基板t吸附保持于保持部400。
139.接下来，在检查装置80中，进行θ对准处理(步骤s202)。θ对准处理为调整检查对象基板t的旋转方向上的位置的处理。具体地说，检查装置80通过摄像部500来拍摄存在于检查对象基板t上的多个基准点(例如位于检查对象基板t的中心部的基准点和位于其相邻位置的基准点)。而且，检查装置80根据得到的图像来计算检查对象基板t的旋转角度，使用移动机构440以使该旋转角度成为0度的方式使检查对象基板t旋转。此外，例如在通过曝光处理来在第一基板w1或第二基板w2上形成图案时，在每一次曝光中在第一基板w1或第二基板w2上与图案一同形成该基准点。即，检查装置80以使检查对象基板t的每次曝光的图案的排列方向始终为相同方向的方式使检查对象基板t旋转。
140.接着，在检查装置80中进行测定处理(步骤s203)。具体地说，检查装置80使用移动机构440来使保持部400水平地移动，由此使摄像部500和照明部600位于第一个测定点r的铅垂线上。之后，检查装置80在进行摄像部500的调焦、保持部400的位置校正等的基础上，使用摄像部500和照明部600来拍摄位于第一个测定点r的测定标记m1、m2。
141.检查装置80针对其余的测定点r也进行同样的处理。即，检查装置80将上述的处理重复进行与第一测定点数量相应的次数(在此为与五个点相应的次数)。而且，控制部71基于得到的与第一测定点数量相应数量(在此为五个)的测定结果来计算第一基板w1相对于第二基板w2的偏移量的各成分、即x位移、y位移、转动、缩放。
142.接下来，控制部71判定比较结果、即第一基板w1相对于第二基板w2的偏移量的各成分与参考信息72b中包括的上述各成分的参考值之差(绝对值)是否超过了第一阈值(绝对值)(步骤s204)。在上述各成分中的任一成分的比较结果(绝对值)超过了第一阈值(绝对值)的情况下，控制部71判定为比较结果(绝对值)超过了第一阈值(绝对值)。在判定为比较结果(绝对值)超过了第一阈值(绝对值)的情况下(步骤s204，“是”)，控制部71判定为检查对象基板t的接合状态为接合不良(步骤s205)。
143.另一方面，在步骤s204中，在比较结果(绝对值)未超过第一阈值(绝对值)的情况下(步骤s204，“否”)，控制部71判定比较结果(绝对值)是否超过了第二阈值(绝对值)(步骤s206)。在该处理中，在判定为比较结果(绝对值)超过了第二阈值(绝对值)的情况下(步骤s206，“是”)，控制部71使检查装置80进行检查对象基板t的再测定处理。以比步骤s203中的测定处理中的测定点数量即第一测定点数量多的第二测定点数量(在此为九个)进行再测定处理。因而，相比于测定处理能够提高测定处理的精度。换言之，相比于测定处理能够得到更接近真值的检查结果。
144.在步骤s206中，在比较结果(绝对值)未超过第二阈值(绝对值)的情况下(步骤
s206，“否”)，控制部71判定为检查对象基板t的接合状态正常(步骤s208)。
145.当结束步骤s205、s207、s208的处理时，在检查装置80中进行检查对象基板t的搬出处理(步骤s209)。以与步骤s201的搬入处理相反的过程进行搬出处理。
146.此外，也可以是，在结束步骤s207的再测定处理后，控制部71使处理转到步骤s204。在该情况下，如果在步骤s206中再次判定为比较结果(绝对值)超过了第二阈值(绝对值)，则控制部71可以进行进一步增加了测定点数量的再再测定。
147.(测定点的变形例)
148.接着，参照图15～图17来说明设定于检查对象基板t的测定点的变形例。首先，参照图15和图16来说明在测定处理中设定的测定点的变形例。图15是表示在测定处理中设定的测定点的第一变形例的图。图16是表示在测定处理中设定的测定点的第二变形例的图。
149.如图15所示，例如可以仅在检查对象基板t的外周部设定测定处理中的第一测定点数量的测定点r。接合波是接合区域从第一基板w1和第二基板w2的中心部朝向外周部逐渐扩大，因此关于第一基板w1与第二基板w2之间的偏移，外周部的该偏移比检查对象基板t的中心部的该偏移大。因而，通过在检查对象基板t的外周部设定测定点r，相比于在检查对象基板t的中心部设定测定点r的情况而言能够更适当地发现第一基板w1与第二基板w2之间的偏移。
150.另外，如图15所示，构成检查对象基板t的第一基板w1和第二基板w2为与表面垂直的方向上的结晶方向为[100]的单晶硅晶圆。第一基板w1和第二基板w2的切口部n形成于第一基板w1和第二基板w2的[011]结晶方向的外缘。此外，通常通过在数字上标注
“‑”
(横杠)来表现米勒指数为负，但在本说明书中通过在数字之前标注负的标记来表现。
[0151]
当在接合装置41中通过撞销190按下第一基板w1的中心部来使其与第二基板w2的中心部接触时，第一基板w1的中心部与第二基板w2的中心部通过分子间力来接合，由此在两个基板的中心部形成接合区域。之后，产生接合区域从两基板的中心部朝向外周部逐渐扩大的接合波，来使第一基板w1与第二基板w2的接合面w1j、w2j之间整面地接合。
[0152]
在使用保持第一基板w1的外缘的整周的保持部来保持第一基板w1并进行了上述的接合处理的情况下，接合区域同心圆状地扩大。然而，作为单晶硅晶圆的第一基板w1和第二基板w2的在90度方向和45度方向上的杨氏模量、泊松比等物理属性不同，因此90度方向和45度方向上的变形的程度产生差异。在此，90度方向是以从第一基板w1的中心部朝向与第一基板w1的表面平行的[0-11]结晶方向的方向为基准的90度周期的方向(图15等所示的0度、90度、180度、270度的方向)。45度方向是以从第一基板w1的中心部朝向与第一基板w1的表面平行的[010]结晶方向的方向为基准的90度周期的方向(图15等所示的45度、135度、225度、315度的方向)。
[0153]
单晶硅晶圆的杨氏模量、泊松比、剪切弹性系数的值以90度周期发生变化。具体地说，单晶硅晶圆的杨氏模量在90度方向上最高，在45度方向上最低。另外，泊松比和剪切弹性系数在45度方向上最高，在90度方向上最低。
[0154]
像这样，进行了接合处理的情况下的第一基板w1和第二基板w2的伸展方式、收缩方式在45度方向和90度方向上不同。即，检查对象基板t中的第一基板w1与第二基板w2之间的偏移量在45度方向和90度方向上不同。
[0155]
因此，如图15所示，测定控制部71a可以在45度方向(45度、135度、225度、315度的
方向)上设定四个测定点r，并且在90度方向(0度、90度、180度、270度的方向)上也设定四个测定点r。由此，能够适当地发现第一基板w1与第二基板w2之间的偏移。
[0156]
在此，例示出在45度方向(45度、135度、225度、315度的方向)和90度方向(0度、90度、180度、270度的方向)的全部方向上设定测定点r的情况。但不限于此，测定控制部71a在45度方向(45度、135度、225度、315度的方向)中的至少一个角度方向和90度方向(0度、90度、180度、270度的方向)中的至少一个角度方向上设定测定点r即可。
[0157]
另外，如图16所示，测定控制部71a可以在45度方向与90度方向的中间的方向上设定测定点r。例如，在图16所示的例子中，在0度与45度之间、90度与135度之间、180度与225度之间以及270度与315度之间合计四处设定合计为四个的测定点r。通过这样，能够维持旋转对称性并抑制第一测定点数量，并且能够适当地发现第一基板w1与第二基板w2之间的偏移。
[0158]
接下来，参照图17来说明在再测定处理中设定的测定点的变形例。图17是表示在再测定处理中设定的测定点的变形例的图。
[0159]
如图17所示，再测定控制部71e可以在设定于检查对象基板t的中心部的测定点r与设定于外周部的测定点r之间还设定测定点r。在图17所示的例子中，在位于0度方向上的外周部的测定点r与位于中心部的测定点r之间、位于90度方向上的外周部的测定点r与位于中心部的测定点r之间还设定测定点r。另外，在位于180度方向上的外周部的测定点r与位于中心部的测定点r之间、位于270度方向上的外周部的测定点r与位于中心部的测定点r之间还设定测定点r。即，在图17所示的例子中设定合计为十三个的测定点。
[0160]
像这样，通过增加第二测定点数量，能够进一步提高再测定处理的精度，从而能够得到更接近真值的检查结果。
[0161]
如上述那样，实施方式所涉及的接合系统(例如接合系统1)具备接合装置(例如接合装置41)、检查装置(例如检查装置80)以及控制部(例如控制装置70)。接合装置通过将第一基板(例如第一基板w1)与第二基板(例如第二基板w2)接合来形成重合基板(例如重合基板t)。检查装置进行重合基板的检查。控制部控制检查装置。另外，控制部具备测定控制部(例如测定控制部71a)、比较部(例如比较部71c)以及再测定控制部(例如再测定控制部71e)。测定控制部使检查装置以第一测定点数量(例如五个)进行重合基板的测定。比较部将包括根据测定的结果导出的重合基板中的第一基板与第二基板之间的偏移量的检查结果(例如检查结果信息72a)与参考(例如参考信息72b)进行比较。再测定控制部基于比较部的比较结果，使检查装置以比第一测定点数量多的第二测定点数量(例如九个)进行重合基板的再测定。
[0162]
因而，根据实施方式所涉及的接合系统，能够确保检查装置的测定精度并提高生产率。
[0163]
控制部还可以具备判定部(例如判定部71d)，在检查结果与参考之差超过第一阈值(例如-50nm以上、 50nm以下的范围)的情况下，该判定部判定为第一基板与第二基板接合不良。在该情况下，在检查结果与参考之差超过比第一阈值小的第二阈值(例如-30nm以上、 30nm以下的范围)且未超过第一阈值的情况下，再测定控制部可以使检查装置进行重合基板的再测定。
[0164]
认为在检查结果与参考之差超过第二范围且未超过第一范围的情况下以第一测
定点数量进行的测定的精度不足。因此，在检查结果与参考之差超过第二范围且未超过第一范围的情况下，进行再测定，由此能够提高测定精度。另一方面，在检查结果与参考之差超过第一范围的情况下，换言之，在越超过检查装置的测定误差的范畴则检查结果与参考之差越大的情况下，甚至无需进行再测定就能够判定为接合不良。
[0165]
控制部还可以具备参考生成部(例如参考生成部71b)。参考生成部基于在作为本次的检查对象的检查对象重合基板(例如检查对象基板t)之前进行了检查的检查完毕重合基板(例如检查完毕基板t)的检查结果，来生成检查对象重合基板的参考。
[0166]
例如，参考生成部可以基于检查对象重合基板为相同的基板组的一个或多个检查完毕重合基板的检查结果，来生成检查对象重合基板的参考。由此，通过使用属于同一基板组的检查完毕重合基板的检查结果，能够生成检查对象重合基板的适当的参考。
[0167]
参考生成部可以生成相同的基板组的多个检查完毕重合基板中的最先被处理的检查完毕重合基板的检查结果，来作为检查对象重合基板的参考。在该情况下，属于同一基板组的、最先被处理的重合基板以外的多个重合基板之间能够共享参考，因此能够抑制用于生成参考的处理负荷。
[0168]
参考生成部可以生成相同的基板组的多个检查完毕重合基板中的两个以上的检查完毕重合基板的检查结果的平均值，来作为检查对象重合基板的参考。由此，能够提高作为参考的可靠性。
[0169]
参考生成部可以生成处于与检查对象重合基板的基板组不同的基板组且在基板组单位中的处理顺序与检查对象重合基板相同的检查完毕重合基板的检查结果，来作为检查对象重合基板的参考。通过将处理顺序相同的重合基板的检查结果用作参考，能够提高作为参考的可靠性。
[0170]
测定控制部可以仅在重合基板的外周部设定第一测定点数量的测定点(例如测定点r)。另外，再测定控制部可以在重合基板的外周部和中心部设定合计为第二测定点数量的测定点。接合波是接合区域从第一基板和第二基板的中心部朝向外周部逐渐扩大，因此关于第一基板与第二基板之间的偏移，外周部的该偏移比检查对象基板的中心部的该偏移大。因而，通过在检查对象重合基板的外周部设定测定点，相比于在检查对象重合基板的中心部设定测定点的情况而言能够更适当地发现第一基板与第二基板之间的偏移。
[0171]
第一基板和所述第二基板可以为表面的结晶方向为[100]的单晶硅晶圆。在该情况下，在将从重合基板的中心部朝向与重合基板的表面平行的[0-11]结晶方向的方向设为0度时，测定控制部可以在以45度的方向为基准间隔90度地配置的四个第一外周部中的至少一个第一外周部、以90度的方向为基准间隔90度地配置的四个第二外周部中的至少一个第二外周部设定测定点。将作为表面的结晶方向为[100]的单晶硅晶圆的第一基板和第二基板进行了接合的情况下的第一基板与第二基板之间的偏移量在45度方向和90度方向上不同。因而，通过在45度方向和90度方向上设定测定点，能够适当地发现第一基板w1与第二基板w2之间的偏移。
[0172]
此外，在上述的实施方式中，列举通过撞销按压第一基板的中心部使之与第二基板接触并使用在表面被改性后的第一基板与第二基板的接合面之间产生的分子间力来将第一基板与第二基板接合的接合装置为例进行了说明。但不限于此，接合装置例如也可以为借助粘接剂将第一基板与第二基板接合的类型的接合装置。
[0173]
应当认为，本次公开的实施方式在所有方面均为例示，而非限制性的。实际上，能够以多种方式具体实现上述的实施方式。另外，上述的实施方式在不脱离所附的权利要求书及其主旨的情况下可以以各种方式进行省略、置换、变更。
[0174]
附图标记说明
[0175]
w1：第一基板；w2：第二基板；t：重合基板；1：接合系统；2：搬入搬出站；3：处理站；4：检查站；41：接合装置；70：控制装置；71：控制部；71a：测定控制部；71b：参考生成部；71c：比较部；71d：判定部；71e：再测定控制部；72：存储部；72a：检查结果信息；72b：参考信息；80：检查装置；400：保持部；410：主体部；420：支承构件；460：吸引管；500：摄像部；600：照明部。