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公開番号2025161557
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-24
出願番号2024064851
出願日2024-04-12
発明の名称基板処理装置、測定装置、および測定方法
出願人東京エレクトロン株式会社
代理人個人,個人
主分類H01L 21/02 20060101AFI20251017BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】基板の位置を精度よく測定することができる技術を提供する。
【解決手段】基板処理装置は、基板を離脱可能に保持する保持部と、前記保持部に設けられ、前記基板に測定光を照射すると共に前記基板からの反射光を受光する光学センサと、前記基板と前記光学センサの間の測定光路に配置され、光を透過可能な透明部材と、前記光学センサの測定情報を処理する処理部と、を備える。前記処理部は、前記測定情報に基づいて前記基板と前記透明部材との間の距離を取得し、前記基板の位置を認識する。
【選択図】図12
特許請求の範囲【請求項１】
基板を離脱可能に保持する保持部と、
前記保持部に設けられ、前記基板に測定光を照射すると共に前記基板からの反射光を受光する光学センサと、
前記基板と前記光学センサの間の測定光路に配置され、光を透過可能な透明部材と、
前記光学センサの測定情報を処理する処理部と、を備え、
前記処理部は、前記測定情報に基づいて前記基板と前記透明部材との間の距離を取得し、前記基板の位置を認識する、
基板処理装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記光学センサまたは前記処理部は、前記測定情報に含まれる前記反射光のスペクトルに基づいて、前記基板と前記透明部材との間の距離を取得する、
請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記処理部は、前記保持部に保持された前記基板と前記透明部材との間の距離を取得すると共に、前記保持部から離脱した前記基板と前記透明部材との間の距離を取得する、
請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記保持部は、前記基板である第１基板を保持する第１保持部と、前記第１基板に対向する位置で前記基板である第２基板を保持する第２保持部と、を含み、
前記基板処理装置は、前記第１保持部から前記第１基板を押し出して当該第１基板と前記第２基板とを接合する接合装置であり、
前記処理部は、前記第１保持部に設けられた前記光学センサの前記測定情報に基づいて前記第１基板と前記第２基板の接合の進行具合を認識する、
請求項３に記載の基板処理装置。
【請求項５】
接合される前の前記第１基板および前記第２基板の間の外縁にボイド低減ガスを供給するガス供給機構を備え、
前記光学センサは、前記測定光路に前記ボイド低減ガスがない状態および前記測定光路に前記ボイド低減ガスが入り込んだ状態の各々において、前記基板と前記透明部材との間の距離を取得する、
請求項４に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記ガス供給機構は、前記第１保持部よりも径方向外側に設けられ、
前記第１保持部は、保持する前記基板の径方向に沿って複数の前記光学センサを備え、
前記透明部材は、径方向の複数の前記光学センサのうち径方向外側の前記光学センサに設けられる、
請求項５に記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記処理部は、径方向外側の前記光学センサの前記測定情報に基づき前記基板と前記透明部材との間の距離を取得する一方で、径方向内側の前記光学センサの前記測定情報に基づき前記基板と前記光学センサとの間の距離を取得する、
請求項６に記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記光学センサまたは前記処理部は、前記基板における前記透明部材に対向する面と、前記透明部材における前記基板に対向する面との距離を算出する、
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の基板処理装置。
【請求項９】
前記保持部は、前記光学センサを配置する配置部を備え、
前記配置部は、前記測定光路において前記測定光の範囲を狭めるアパーチャを有すると共に、前記透明部材を前記アパーチャに固定している、
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の基板処理装置。
【請求項１０】
前記測定光路の全長に対する前記基板と前記透明部材との間の距離の割合は、５％以下である、
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の基板処理装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、基板処理装置、測定装置、および測定方法に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、上側の基板を上方から吸着する上チャックと、下側の基板を下方から吸着する下チャックとを備え、２枚の基板を向い合せて接合する接合装置が開示されている。基板の接合において、接合装置は、上チャックの基板の中央部を押し下げて下チャックの基板の中央部と接触させ、２枚の基板の中央部同士を分子間力により接合し、この接合領域を中央部から外周部に広げていく。
【０００３】
また、特許文献１に記載の接合装置は、基板同士の接合の進行具合（ボンディングウェーブ）を検出するセンサを上チャックに複数備える。例えば、複数のセンサは、上チャックの外周部の周方向に沿って等間隔に配置され、上側の基板の高さ位置を測定することで、接合の進行具合を認識可能とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第６９２９４２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本開示は、基板の位置を精度よく測定することができる技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様によれば、基板を離脱可能に保持する保持部と、前記保持部に設けられ、前記基板に測定光を照射すると共に前記基板からの反射光を受光する光学センサと、前記基板と前記光学センサの間の測定光路に配置され、光を透過可能な透明部材と、前記光学センサの測定情報を処理する処理部と、を備え、前記処理部は、前記測定情報に基づいて前記基板と前記透明部材との間の距離を取得し、前記基板の位置を認識する、基板処理装置が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
一態様によれば、基板の位置を精度よく測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
接合装置を示す平面図である。
図１の接合装置の側面図である。
第１基板及び第２基板の一例を示す側面図である。
接合方法を示すフローチャートである。
第１実施形態に係る接合モジュールの一例を示す平面図である。
図５の接合モジュールの側面図である。
上チャック及び下チャックの一例を示す断面図である。
図４のステップＳ１０９の詳細を示すフローチャートである。
図９（Ａ）は、図８のステップＳ１１２における動作の一例を示す側面図である。図９（Ｂ）は、図９（Ａ）に続く動作を示す側面図である。図９（Ｃ）は、図９（Ｂ）に続く動作を示す側面図である。
図１０（Ａ）は、図８のステップＳ１１３における動作の一例を示す断面図である。図１０（Ｂ）は、図８のステップＳ１１４における動作の一例を示す断面図である。図１０（Ｃ）は、図１０（Ｂ）に続く動作を示す断面図である。
変位センサが設置された上チャックを示す断面図である。
外側変位センサおよびガス吐出部を拡大して示す断面図である。
透明部材と上ウェハとの間の距離の算出を説明する図である。
図１４（Ａ）は、参考例に係る変位センサの測定状態を示す図である。図１４（Ｂ）は、参考例に係る変位センサの測定光路にボイド低減ガスが流入した測定状態を示す図である。図１４（Ｃ）は、実施形態に係る変位センサの測定状態を示す図である。図１４（Ｄ）は、実施形態に係る変位センサの測定光路にボイド低減ガスが流入した測定状態を示す図である。
測定方法を含む上ウェハと下ウェハの接合過程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、図面を参照して本開示を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。なお、以下の説明において使用するＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向は、互いに垂直に交わる軸方向であり、Ｘ軸方向およびＹ軸方向は水平方向であり、Ｚ軸方向は鉛直方向である。
【００１０】
本開示の基板処理装置として、図１および図２に示す接合装置１について代表的に説明していく。接合装置１は、第１基板Ｗ１と第２基板Ｗ２とを接合し、接合基板Ｔを作製する。第１基板Ｗ１および第２基板Ｗ２のうち少なくとも１つは、例えばシリコンウェハや化合物半導体ウェハ等の半導体基板に複数の電子回路が形成された基板である。第１基板Ｗ１および第２基板Ｗ２のうち１つは、電子回路が形成されていないベアウェハであってもよい。化合物半導体ウェハは、特に限定されないが、例えばＧａＡｓウェハ、ＳｉＣウェハ、ＧａＮウェハ、またはＩｎＰウェハである。
（【００１１】以降は省略されています）

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