CN117092215A - 超声波影像装置及向接合晶圆的液体浸入防止方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供超声波影像装置及向接合晶圆的液体浸入防止方法,能够不使超声波探头的扫描速度降低,且防止液体向晶圆彼此的接合面的浸入。超声波影像装置(100)向接合有两张以上的晶圆(191)的接合晶圆(109)照射超声波生成晶圆彼此的接合面(193)的影像,其具备在接合晶圆的下侧对接合晶圆照射超声波的超声波探头(110)、一边以在与接合晶圆的底面(109a)之间形成与底面相接的液膜(106)的方式朝向底面连续地吐出液体一边与超声波探头一起移动的液体吐出部(111)以及吐出气体的气体吐出装置(102),气体吐出装置以使从液体吐出部吐出的液体不会从接合晶圆的外周端部(199)浸入接合面的方式向接合晶圆的外周端部吐出用于将液体向下按压的气体。
Description
技术领域
本发明涉及一种经由液体从超声波探头将超声波照射到接合晶圆而生成接合晶圆的接合面的影像的超声波影像装置、以及防止在通过超声波影像装置生成接合面的影像时传播超声波的液体从接合晶圆的外周端部浸入到接合面的液体浸入防止方法。
背景技术
已知有从超声波探头向对象物照射超声波,且获取反射波生成对象物的内部的影像的超声波影像装置。通过超声波影像装置生成的影像例如用于对象物内的细微的缺陷(剥离、空隙)的有无的检查。超声波影像装置(超声波检查装置)当使用的超声波的频率高时,能够得到较高的分辨率,但是,作为其对立面,衰减变大,存在S/N比降低的担忧。在此,与空气相比,在水中,高频的超声波的衰减的程度小。因此,有时使对象物浸渍于水中,在将超声波探头与对象物之间用水填满的状态下,进行超声波探头的扫描。但是,在该方法中,有可能因对象物浸渍于水中而产生对象物所所含的金属腐蚀等不良情况。
因此,提出有以将受验体(对象物)中的水的接触区域限定于受验体的检查面(底面)为目的的发明(参照专利文献1)。专利文献1公开了一种超声波检查装置(超声波影像装置),其具备:受验体保持机构,其将检查面向下地保持受验体;阵列型探头,其通过超声波探查受验体;槽,其将阵列型探头浸渍于使超声波传播的液体;探头保持机构,其将阵列性探头以对置的方式保持于受验体的检查面的下方;以及水平扫描单元,其在通过蓄存于槽的液体的表面张力使液面与受验体的检查面接触的状态下,对受验体及阵列型探头的一方或双方水平地进行扫描。
在专利文献1记载的发明中,将受验体与超声波探头之间用水等液体填满,使形成于槽的上表面的液膜与受验体的检查面(底面)接触,由此确保超声波的传播路径。因此,在专利文献1记载的发明中,能够在不使受验体浸渍于液体的情况下通过超声波探头扫描(scan)受验体。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2015-148493号公报
发明内容
发明所要解决的问题
超声波探头在扫描对象物时,反复进行如下一连串的动作:从对象物的第一外周端部侧向相反的第二外周端部侧加速,在第二外周端部侧减速并停止,从第二外周端部侧朝向第一外周端部侧加速,在第一外周端部侧减速并停止。因此,如果对象物的外周端部附近的加减速度较大,则使超声波传播的液体的表面波动,存在液体附着于外周端部的担忧。在此,在对象物为接合了两张以上的晶圆的接合晶圆的情况下,附着于外周端部的液体有可能通过毛细管现象而浸入晶圆彼此的接合面。因此,在通过专利文献1记载的超声波探头扫描接合晶圆的情况下,需要将扫描速度(移动速度)抑制得低,使扫描接合晶圆的外周端部时的超声波探头的加减速度小,以使液面不会波动。
但是,如果将超声波探头的扫描速度抑制得较低,则接合晶圆的扫描所需的时间变长,超声波影像装置对接合晶圆的接合面的影像的生成效率降低。因此,在专利文献1记载的发明中,在接合晶圆的接合面的影像的生成效率的方面具有改善的余地。
本发明的目的在于,在不使超声波探头的扫描速度降低的情况下防止液体向晶圆彼此的接合面的侵入,缩短超声波探头对接合晶圆的扫描时间,提高接合面的影像的生成效率。
用于解决问题的技术方案
本发明的一方案的超声波影像装置向接合有两张以上的晶圆的接合晶圆照射超声波,并获取反射波,生成所述晶圆彼此的接合面的影像,其中,该超声波影像装置具备:超声波探头,其在所述接合晶圆的底面的下侧一边沿着所述底面移动一边向所述接合晶圆照射超声波,并获取反射波;液体吐出部,其一边以在与所述接合晶圆的所述底面之间形成与所述底面相接的液膜的方式朝向所述底面连续吐出使超声波传播的液体,一边与所述超声波探头一起移动;以及气体吐出装置,其吐出气体,所述气体吐出装置气体吐出部,该气体吐出部以使从所述液体吐出部吐出的液体不会从所述接合晶圆的外周端部浸入所述接合面的方式朝向所述接合晶圆的外周端部吐出用于将所述液体向下按压的气体。
另外,本发明的一方案的液体浸入防止方法是在向接合有两张以上的晶圆的接合晶圆的底面与超声波探头之间供给传播超声波的液体,并从所述超声波探头向所述接合晶圆照射超声波,生成所述晶圆彼此的接合面的影像时,防止液体从所述接合晶圆的外周端部浸入所述接合面,该液体浸入防止方法包含:定位工序,将吐出气体的气体吐出部和所述接合晶圆定位;晶圆保持工序,通过保持部保持被定位的所述接合晶圆;探头配置工序,在由所述保持部所保持的所述接合晶圆的所述底面的下侧配置所述超声波探头;液体供给工序,向容纳所述超声波探头的壳体供给液体,将所述超声波探头与所述接合晶圆的所述底面之间用液体填满,并且在所述壳体的上表面形成与所述接合晶圆相接的液膜;以及扫描工序,一边以使形成于所述壳体的上表面的液膜与所述接合晶圆的所述底面相接的方式从形成于所述壳体的上表面的液体出口部连续地吐出液体,一边使所述超声波探头与所述壳体一起沿所述底面扫描,在所述扫描工序中,在所述超声波探头位于所述接合晶圆的外周端部的下方时,以使从所述壳体排出的液体不会从所述接合晶圆的所述外周端部浸入所述接合面的方式,从所述气体吐出部朝向所述外周端部吐出气体,通过从所述气体吐出部吐出的气体将从所述壳体吐出的液体向下按压。
发明效果
根据本发明,能够不使超声波探头的扫描速度降低的情况下,防止液体向晶圆彼此的接合面的浸入,缩短超声波探头对接合晶圆的扫描时间,提高接合面的影像的生成效率。
附图说明
图1是表示第一实施方式的超声波影像装置的结构的图。
图2是说明通过第一实施方式的超声波影像装置生成接合晶圆的接合面的影像时的各部的动作的图。
图3是表示超声波检查方法的实施顺序的一例的流程图。
图4A是吐出开口部和接合晶圆的外周端部的局部放大图,表示接合晶圆的接合面的外周端缘配置于从吐出开口部的径向中心轴向内径方向偏移d/2的位置的状态。
图4B是吐出开口部和接合晶圆的外周端部的局部放大图,表示接合晶圆的接合面的外周端缘配置于从吐出开口部的径向中心轴向外径方向偏移d/4的位置的状态。
图4C是吐出开口部和接合晶圆的外周端部的局部放大图,表示接合晶圆的接合面的外周端缘的错位允许范围。
图5是接合晶圆的仰视图,表示探针扫描接合晶圆的状态。
图6是表示第二实施方式的超声波影像装置的空气吐出部的形状的图。
图7是从空气吐出部向铅垂下方吐出的空气在接合晶圆的外周端部附近的流动的示意图。
图8是表示变形例1-1的空气吐出部的一部分的立体图。
图9是图8的IX-IX线截面示意图。
图10是图9的X-X线截面示意图。
图中:
100—超声波影像装置,101—探针单元,102—保持装置(气体吐出装置),106—液膜,109—接合晶圆(层叠晶圆),109a—接合晶圆的底面,109b—接合晶圆的上表面,110—探针(超声波探头),110a—发送/接收元件,110b—编码器,110c—外壳,110d、110e—控制线,111—壳体(液体吐出部),111a—壳体的上表面,115—水出口部(液体出口部),116—水入口部,117—贯通孔,119—超声波,120—基部,121、121A—空气吐出部(气体吐出部),122、122A—吐出开口部,123—开口端面,129—真空吸盘(保持部),130—整流部(过滤器),130A—整流部,150—整体控制装置,151—发送/接收装置,152x—X轴扫描仪,152y—Y轴扫描仪,152z—Z轴扫描仪,153—扫描仪驱动控制装置,155—显示部,160—水供给装置(液体供给装置),161—泵,162—供水管(配管),163—流量控制机构,169、169A—空气取入部(气体取入部),191—晶圆(半导体晶圆),191a—最下层晶圆,191b—最上层晶圆,193—接合面,194—外周端缘,199—外周端部,200—超声波影像装置,221—空气吐出部,222—吐出开口部,S10—准备工序,S20—定位工序,S30—晶圆保持工序,S40—探针配置工序(探头配置工序),S50—水供给工序(液体供给工序),S60—空气吐出工序(气体吐出工序),S70—扫描工序,S80—影像生成工序,S90—缺陷确认工序,V—铅垂轴,θ—倾斜角度。
具体实施方式
以下,参照各图对用于实施本件发明的方式进行详细说明。
<第一实施方式>
使用图1~图5,对第一实施方式的超声波影像装置100的结构及超声波影像装置100对接合晶圆109的接合面193的影像生成方法进行说明。图1是表示超声波影像装置100的结构的图。图2是说明通过超声波影像装置100生成接合晶圆109的接合面193的影像时的各部的动作的图。
此外,如图示地定义X轴、Y轴以及Z轴,使用X轴、Y轴以及Z轴对各结构的构造、配置关系等进行说明。X轴及Y轴与水平方向平行,Z轴与铅垂方向(重力方向、上下方向)平行。X轴、Y轴以及Z轴彼此正交。
如图1所示,超声波影像装置100从将两张以上的半导体晶圆(也简记为晶圆)191以层状接合的接合晶圆(层叠晶圆)109的下侧向接合晶圆109照射超声波119(参照图2),并获取反射波而生成晶圆191彼此的接合面193的影像。检查员或检查系统(未图示)分析通过超声波影像装置100所生成的接合面193的影像。检查员或检查系统基于接合面193的影像,判定接合面193上的剥离或空隙等细微的缺陷的有无,且在有缺陷的情况下,指定位置、大小。即,超声波影像装置100也可以称为以接合晶圆109为受验体(检查对象)进行受验体内部的缺陷的检查的超声波检查装置。
成为本实施方式的超声波影像装置100的超声波探头(以下,也记为探针)110的扫描对象的接合晶圆109为将两张圆板状的晶圆191以层状接合的层叠晶圆。以下,也将接合晶圆(层叠晶圆)109中的下侧的晶圆191记为最下层晶圆191a,也将接合晶圆(层叠晶圆)109中的上侧的晶圆191记为最上层晶圆191b。
超声波影像装置100具备保持接合晶圆109的保持装置102、扫描接合晶圆109的探针110、容纳探针110并且贮存作为使超声波传播的液体的水的探针壳体(以下简记为壳体)111、在水平面内使探针110移动的X轴扫描仪152x及Y轴扫描仪152y、以及使探针110在高度方向上调整或移动的Z轴扫描仪152z。
探针110固定于壳体111,由探针110和壳体111构成了探针单元101。此外,探针110和壳体111例如通过螺丝连接而成为一体。探针110可以为具有单一的发送元件(超声波振动元件)的单个型探针,也可以为排列有多个发送元件的阵列型探针。扫描仪152x、152y、152z与探针110的外壳110c及壳体111的至少一方连接,使探针单元101沿X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向移动。即,探针110通过扫描仪152x、152y、152z与壳体111一体地移动。
超声波影像装置100具备显示影像的液晶显示屏等显示部155、在与探针110之间输入/输出电信号的发送/接收装置151、控制扫描仪152x、152y、扫描仪152z的动作的扫描仪驱动控制装置153、以及将超声波影像装置100的各部分(显示部155、发送/接收装置151、扫描仪驱动控制装置153)整体控制的整体控制装置150。
整体控制装置150例如由具备CPU(Central Processing Unit)等处理装置、ROM(Read Only Memory)等非易失性存储器、被称为所谓RAM(Random Access Memory)的易失性存储器、输入/输出接口以及其它周边电路的计算机构成。这些硬件协作使软件工作,实现多个功能。此外,整体控制装置150可以由一个计算机构成,也可以由多个计算机构成。
非易失性存储器储存有能够执行各种运算的程序。即,非易失性存储器为能够读取实现本实施方式的功能的程序的存储介质(存储装置)。易失性存储器是暂时存储处理装置的运算结果及从输入/输出接口输入的信号的存储介质(存储装置)。处理装置是将存储于非易失性存储器的程序在易失性存储器中展开并进行运算执行的装置,根据程序,对从输入/输出接口、非易失性存储器以及易失性存储器获取的数据进行预定的运算处理。
输入/输出接口的输入部将从发送/接收装置151、扫描仪驱动控制装置153等各种装置输入的信号转换成能够通过处理装置运算的数据。另外,输入/输出接口的输出部生成与处理装置的运算结果相应的输出用的信号,并将该信号输出到发送/接收装置151、扫描仪驱动控制装置153、显示部155等各种装置。
探针110在接合晶圆109的底面109a的下侧一边沿着底面109a在X轴方向及Y轴方向上移动,一边向接合晶圆109照射超声波,并获取反射波。即,探针110在接合晶圆109的下侧相对于接合晶圆109相对移动,由此进行对接合晶圆109的扫描。
探针110具有:发送超声波,并接收被接合晶圆109反射的超声波的反射波的发送/接收元件110a;检测探针110的扫描位置的编码器110b;以及容纳发送/接收元件110a及编码器110b的外壳110c。发送/接收元件110a通过控制线110d连接于发送/接收装置151,编码器110b通过控制线110e连接于扫描仪驱动控制装置153。
发送/接收装置151基于来自整体控制装置150的控制信号,将元件动作信号输出到探针110。探针110的发送/接收元件110a根据被输入的元件动作信号向接合晶圆109照射超声波。在接合晶圆109反射后的超声波被发送/接收元件110a接收。发送/接收装置151从探针110接收超声波的反射波的信号,并将接收到的信号的信号强度发送至整体控制装置150。
整体控制装置150与来自发送/接收装置151的反射波的信号强度一起经由扫描仪驱动控制装置153从编码器110b获取探针110的扫描位置(扫描点)的信息。整体控制装置150将扫描位置(扫描点)和反射波的信号强度关联地存储于非易失性存储器。整体控制装置150将每一扫描位置的反射波的信号强度例如转换为0~255的灰度。整体控制装置150根据每一扫描位置的灰度生成影像数据,且将生成的影像数据输出到显示部155。显示部155基于被输入的影像数据,使接合面193的影像显示于显示画面。
如果在接合晶圆109的晶圆191的接合面193具有剥离、空隙等缺陷,则从探针110发送的超声波在缺陷反射。因此,对于正常的区域和产生有缺陷的区域,由探针110接收的反射波的信号强度不同。因此,检查员能够根据显示于显示部155的影像判定缺陷的有无,且在有缺陷的情况下,能够指定该缺陷的位置及大小。
本实施方式的超声波影像装置100在将接合晶圆109的底面109a(最下层晶圆191a的下表面)与探针110之间用水填满的状态下,使探针110扫描。此外,在本实施方式中,对使用水作为超声波的传播介质(液状介质)的例子进行了说明,但液状介质不限定于水。液状介质只要是能够使超声波传播的液体即可。
壳体111呈能够保持水的箱状。壳体111具有底板112和从底板112的外周端部朝向上方延伸的侧壁113。在底板112形成有被探针110插通的贯通孔117。侧壁113设置为包围探针110的外周。在侧壁113的上端部设置有顶板114。在顶板114的探针110的正上方形成有水出口部115。水出口部115是形成为不会妨碍探针110与接合晶圆109之间的超声波的传播路径的位置及大小的开口。
如图2所示,在壳体111的侧壁113形成有成为水向壳体111的中空部的入口的水入口部116。水入口部116与水供给装置(液体供给装置)160连接。水供给装置160具备吐出水的泵161和与泵161连接且将从泵161吐出的水供给至壳体111的配管、即供水管162。
水入口部116是连通壳体111的中空部和供水管162的连通路。壳体111在中空部(内部)蓄存水,使配置于壳体111的内侧的探针110浸渍于水中。蓄存于壳体111的水从水出口部115向上方吐出而供给至壳体111的上表面(顶板114的上表面)111a。在壳体111的上表面111a,通过水的表面张力形成由预定厚度的液膜106。液膜106与接合晶圆109的底面109a接触。供给到水入口部116的水的流量设定为不会使液膜106的表面(液面)波动的程度的流量。
如图2所示,从泵161吐出的水通过供水管162流入壳体111(参照箭头Fb1)。从水入口部116流入到壳体111内的水在探针110的外周面与壳体111的侧壁113的内周面之间的流路向上方流动(参照箭头Fb2),并从水出口部115向壳体111的上表面111a流出(参照箭头Fb3)。从水出口部115吐出的水在壳体111的上表面111a朝向从探针单元101的中心轴侧分离的方向流动,并从上表面111a的外周端部流下。
泵161以成为为了保持液膜106的形状所需的预定的吐出压的方式设定转速。此外,水供给装置160也可以在泵161与壳体111之间设置能够调整向水入口部116供给的水的流量的流量控制机构163。流量控制机构163例如包含能够调节开口面积的阀和用于排出多余的水的配管。在该情况下,整体控制装置150通过控制流量控制机构163的阀,调节向水入口部116供给的水的流量。而且,水供给装置160也可以在泵161与流量控制机构163之间设置对泵161的吐出压进行减压的压力调节器。即,也可以将泵161的转速设为恒定值,通过压力调节器规定从水供给装置160向壳体111吐出的水的吐出压。
这样,壳体111作为从水出口部115向接合晶圆109的底面109a吐出水等液体的液体吐出部(水吐出部)发挥作用。另外,水供给装置160以预定的吐出压及预定的流量连续地向壳体111供给水,以使形成于壳体111的上表面111a的液膜106保持为恒定的厚度。由此,形成于壳体111的上表面111a的液膜106在探针110的扫描中始终为与接合晶圆109的底面109a相接的状态。
此外,如上述,壳体111与探针110连接,与探针110成为一体。因此,壳体111一边以在与接合晶圆109的底面109a之间形成有与底面109a相接的液膜106的方式向底面109a连续地吐出使超声波传播的水,一边与探针110一起移动。
使用图1及图2,对接合晶圆109的保持装置102进行说明。如图1及图2所示,保持装置102具有圆板状的基部120、安装于基部120的多个真空吸盘129以及设置于基部120的外周端部且吐出空气的空气吐出部121。
真空吸盘129是与未图示的真空泵连接,真空吸附接合晶圆109的上表面(最上层晶圆191b的上表面)109b,且将接合晶圆109水平保持的保持部。真空吸盘129以使从壳体111的上表面111a到接合晶圆109的底面109a的距离(铅垂方向距离)维持预定的分离距离的方式保持接合晶圆109。此外,保持装置102具有空气吐出部121,因此,也被称为吐出空气(气体)的空气吐出装置(气体吐出装置)。即,本实施方式的保持装置(空气吐出装置)102具备保持接合晶圆109的功能和吐出空气的功能。
空气吐出部121设置为从基部120朝向下方突出。在空气吐出部121形成有从空气吐出部121的下表面向上方凹陷的凹状的吐出开口部122。吐出开口部122在被真空吸盘129保持的接合晶圆109的外周端部199的上方以沿着外周端部199的方式形成为俯视为圆环状。如图示,空气吐出部121的侧面截面的外形形状及吐出开口部122的侧面截面的形状分别为矩形。在吐出开口部122的底部形成有将吐出开口部122和未图示的空气供给配管连通,且从空气供给配管取入空气的多个空气取入部(气体取入部)169。
吐出开口部122与多个空气取入部169连通,将从多个空气取入部169取入的预定的压力的空气(参照箭头Fa1)从吐出开口部122的开口端面123朝向铅垂下方吐出(参照箭头Fa2)。吐出开口部122具有内周面、外周面以及将内周面和外周面连接的底面。吐出开口部122的内周面及外周面形成为与铅垂轴平行。在本实施方式中,吐出开口部122设置于与接合晶圆109的外周端部199在上下方向(铅垂方向)上重叠的位置。即,空气吐出部121的吐出开口部122将从多个空气取入部169取入的空气朝向接合晶圆109的外周端部199吐出。
本实施方式的空气吐出部121构成为,通过在圆环状的吐出开口部122的周向上隔开预定的间隔设置的多个空气取入部169向吐出开口部122取入空气,并从吐出开口部122的整个开口端面123向下方排出空气。因此,在环状的开口端面123的整个区域,空气的流速分布(流量分布)有可能不均。例如,在空气取入部169的正下方的区域的空气的流速和不是空气取入部169的正下方的区域的空气的流速之间产生差。因此,在本实施方式中,遍及俯视为环状的吐出开口部122的整个区域,设置有对从多个空气取入部169取入的空气进行整流的整流部130。
本实施方式的整流部130是由形成有多个空气贯通孔的发泡体等板状的多孔质体构成的过滤器。从多个空气取入部169取入到吐出开口部122内的空气被整流部130分散,遍及环状的吐出开口部122的整个区域以均匀的吐出压及均匀的流速吐出。即,根据本实施方式,与不设置整流部130的情况相比,能够抑制从环状的吐出开口部122吐出的空气的流速分布(流量分布)的不均。
此外,整流部130也可以将板状的多孔质体在上下方向上重叠多层而形成。在该情况下,配设于下层侧的多孔质体优选较多地具有比配设于上层侧的多孔质体小径的空气贯通孔的多孔质体。由此,能够使从吐出开口部122吐出的空气的吐出压更均匀。整流部130所使用的多孔质体能够应用树脂制、金属制或陶瓷制的多孔质体,但若考虑加工性,则优选应用树脂制的多孔质体。
在探针110对接合晶圆109进行扫描的期间,从空气吐出部121始终吐出空气。即,在本实施方式中,在探针110位于接合晶圆109的外周端部199的下方时,空气吐出部121向由从壳体111的水出口部115吐出的水形成的液膜106的一部分区域(接合晶圆109不存在于上方的外周端部199的附近区域)吐出空气。空气从上侧与外周端部199的附近区域上的液膜106接触,由此外周端部199的附近区域的液面被向下推。因此,可防止外周端部199的附近区域上的水从接合晶圆109的外周端部199浸入接合面193。
在此,在不具备向接合晶圆109的外周端部199吐出空气的空气吐出部121的超声波影像装置(以下,记为比较例的超声波影像装置)中,在通过探针110扫描接合晶圆109的工序中,在接合晶圆109的外周端部199进行加减速时,液膜106的表面波动,有可能水附着于外周端部199而浸入晶圆191彼此的接合面193。因此,在比较例中,需要将扫描速度抑制得较低,减小扫描接合晶圆109的外周端部199的周边时的探针110的加减速度,以使液膜106的表面不会波动。因此,在比较例的超声波影像装置中,由于将扫描速度抑制得低,导致接合晶圆109的扫描所需的时间变长,超声波影像装置对接合面193的影像的生成效率降低。
与之相对,本实施方式的超声波影像装置100具备向接合晶圆109的外周端部199吐出用于将水向下按压的空气的空气吐出部121,以使从壳体111吐出的水不会从接合晶圆109的外周端部199浸入接合面193。由此,在本实施方式中,与比较例相比,即使在探针110的扫描速度快且在接合晶圆109的外周端部199的周边的探针110的加减速度高的情况下,也可防止水浸入接合面193。
使用图3,对超声波影像装置100对接合晶圆109的超声波检查方法进行说明。图3是表示超声波检查方法的实施顺序的一例的流程图。此外,该超声波检查方法包含防止在向接合晶圆109的底面109a与探针110之间供给传播超声波的水且从探针110向接合晶圆109照射超声波生成晶圆191彼此的接合面193的影像时,水从接合晶圆109的外周端部199浸入接合面193的水浸入防止方法(液体浸入防止方法)(S20~S70)。
如图3所示,接合晶圆109的超声波检查依次进行准备工序S10、定位工序S20、晶圆保持工序S30、探针配置工序S40、水供给工序(液体供给工序)S50、空气吐出工序(气体吐出工序)S60、扫描工序S70、影像生成工序S80、缺陷确认工序S90。
在准备工序S10中,起动各装置,选择成为检查对象的接合晶圆109。在定位工序S20中,进行具有空气吐出部121的保持装置102和接合晶圆109的定位。使用图4A~图4C,对保持装置102和接合晶圆109的定位详细进行说明。
如果在空气吐出部121与接合晶圆109之间产生较大的错位,则有可能不能通过从空气吐出部121吐出的空气适当地将水向下按压。本申请发明人等对能够通过从空气吐出部121吐出的空气适当地将水向下按压的、空气吐出部121与接合晶圆109的外周端部199的位置关系进行了反复研究。
此外,以下,将在俯视时呈圆形状的保持装置102的直径方向记为径向,将图4A~图4C所示的截面中的吐出开口部122的径向宽度的中心轴设为径向中心轴C,对空气吐出部121与接合晶圆109的位置关系进行说明。
在数值流体模拟上,在吐出开口部122位于接合晶圆109的外周端部199的铅垂上方的情况下,吐出的空气的大部分通过接合晶圆109的外周端部199朝向探针110的周围的液面。因此,如图4A所示,在从接合晶圆109的下侧观察时的吐出开口部122的开口端面123的径向宽度扩展的方向上,极限地,能够使接合面193的外周端缘194靠近吐出开口部122的内周缘。换言之,在吐出开口部122的内周缘位于接合面193的外周端缘194的铅垂上方的情况下,能够通过从吐出开口部122吐出且沿着接合晶圆109的外周端部199流向下方的空气将探针单元101上的水向下按压。即,如果将吐出开口部122的径向的宽度设为d,则接合晶圆109相对于吐出开口部122的径向中心轴C向内径方向的偏移的允许量低于d/2。
另一方面,若如图4B所示,在从下侧观察接合晶圆109时的吐出开口部122的开口端面123的径向宽度变窄的方向上,使接合面193的外周端缘194偏移到吐出开口部122的外周缘,则导致从吐出开口部122吐出的空气的大部分沿接合晶圆109的上表面109b流动,因此,将探针单元101上的水向下按压的效果会变小。因此,如果将吐出开口部122的径向的宽度设为d,则根据实验结果,接合晶圆109相对于吐出开口部122的径向中心轴C向外径方向的偏移的允许量优选为d/4以下。
因此,在定位工序S20中,接合晶圆109如图4C所示地相对于保持装置102被定位成,接合面193的外周端缘194处于从吐出开口部122的径向中心轴C向内径方向低于d/2且从径向中心轴C向外径方向d/4以下的范围(以下,也记为允许范围)内。此外,该定位条件优选遍及空气吐出部121的吐出开口部122及接合晶圆109的外周端部199的全周满足。
即,空气吐出部121的吐出开口部122优选形成为,即使在产生通过保持装置102保持接合晶圆109时的错位或者由保持装置102等的制造公差等而引起的错位的情况下,遍及接合晶圆109的外周端部199的整周,也能够使接合面193的外周端缘194处于上述允许范围内。由此,能够遍及接合晶圆109的外周端部199的整周,通过从空气吐出部121的吐出开口部122吐出的空气将探针单元101的上表面的水向下按压。其结果,遍及接合晶圆109的外周端部199的整周,能够防止水向接合面193浸入。
在本实施方式中,接合晶圆109以使接合面193的外周端缘194位于空气吐出部121的吐出开口部122的径向中心轴C的方式进行定位。
在图3所示的晶圆保持工序S30中,保持装置102使多个真空吸盘129吸附通过定位工序S20定位了的接合晶圆109的上表面109b。多个真空吸盘129将接合晶圆109水平地保持。此外,将接合晶圆109水平地保持,是指以接合晶圆109的基准面(上表面109b、底面109a、接合面193等)成为水平为目标进行保持。
接合晶圆109与吐出开口部122的开口端面123的铅垂方向的距离遍及整周恒定。此外,在本实施方式中,通过真空吸附接合晶圆109的底面109a(检查面)的相反侧的面进行固定保持,但只要不妨碍探针110的扫描,也可以通过其它方法保持接合晶圆109。
在探针配置工序S40中,探针单元101配置于扫描初始位置。扫描初始位置是被真空吸盘129保持的接合晶圆109的底面109a的下侧的位置。探针110与接合晶圆109之间的铅垂方向的距离由探针110的焦距及作为观察对象的接合面193的深度(从接合晶圆109的底面109a到接合面193的铅垂方向的距离)来决定。壳体111的上表面111a与接合晶圆109的底面109a之间的铅垂方向的距离例如优选设定为0.3~3mm左右。
在水供给工序S50中,开始从泵161吐出的水向探针单元101的供给。根据探针110与接合晶圆109之间的距离,确定壳体111的上表面111a的液膜106的厚度。
此外,探针110与接合晶圆109之间的距离越大,则需要使液膜106的厚度越大。因此,在预先知道探针110与接合晶圆109之间的距离变大的情况下,优选使用由疏水性(拒水性)高的材料形成的壳体111。此外,也可以在壳体111的上表面111a涂布疏水性高的涂层材料。与之相对,在预先知道探针110与接合晶圆109之间的距离变小的情况下,能够使用由亲水性高的材料形成的壳体111。
换言之,在探针单元101的壳体111的上表面111a的疏水性(拒水性)高的情况下,液膜106的厚度变大,因此,能够将从壳体111的上表面111a到接合晶圆109的底面109a的距离设定得较大。另一方面,在探针单元101的壳体111的上表面111a的亲水性高的情况下,液膜106的厚度变小,因此,从壳体111的上表面111a到接合晶圆109的底面109a的距离需要设定得较小。
向探针单元101供给的水的流量及压力设定为通过水的表面张力形成于壳体111的上表面111a的液膜106的表面(液面)不会波动,而是视为大致静水面的程度的流量及压力。
这样,在水供给工序S50中,向容纳探针110的壳体111供给水,使水充满于探针110与接合晶圆109的底面109a之间,并且在壳体111的上表面111a形成与接合晶圆109相接的液膜106。
在空气吐出工序S60中,开始从空气吐出部121吐出空气。遍及空气吐出部121的吐出开口部122的全域设置有环状的整流部(过滤器)130。因此,从空气取入部169所取入的空气通过整流部130遍及吐出开口部122的开口端面123的全域以同样的吐出压被吐出。
吐出开口部122的开口端面123的高度与接合晶圆109的上表面109b的高度的差(以下,也记为高度差)优选为1~3mm左右。虽然也可以具有更大的高度差,但由于吐出的空气扩散,空气容易沿着接合晶圆109的上表面109b散逸,因此,在高度差大的情况下,需要增大空气流的流速。但是,在将高度差设定得较大,且使空气流的流速较大的情况下,空气供给源(空气压缩机等)的能效降低,因此,高度差优选设定得尽可能小。
在本实施方式中,与保持真空吸盘129的基部120相比,空气吐出部121形成为向接合晶圆109侧突出。因此,能够使空气吐出部121的开口端面123接近接合晶圆109,能够减小空气流的流速。其结果,能够实现空气供给源的能效的提高。
此外,虽未图示,但从空气供给源供给的空气的压力由压力调节器控制,从空气供给源供给的空气的流量由具备空气流量传感器和能够调节空气流量的流量控制机构的空气流量控制装置控制。空气流量控制装置基于来自整体控制装置150的控制信号,控制从空气供给源向保持装置102的空气取入部169供给的空气的流量。
在扫描工序S70中,探针单元101沿着接合晶圆109的底面109a扫描。使用图2及图5,对扫描工序S70详细地进行说明。图5是接合晶圆109的仰视图,表示探针110扫描接合晶圆109的样子。如图2所示,向探针单元101的壳体111的上表面111a连续地供给水。另外,从空气吐出部121连续地吐出空气。在扫描工序S70中,整体控制装置150一边以使形成于壳体111的上表面111a的液膜106与接合晶圆109的底面109a相接的方式从形成于壳体111的上表面111a的水出口部115连续地吐出水,一边使探针110与壳体111一起沿着底面109a扫描。
在扫描工序S70中,如图5所示,整体控制装置150在接合晶圆109的最下层晶圆191a的底面109a的下侧进行去程处理,该去程处理是以接合晶圆109的一方侧(图示左侧)的外周端部(以下,也记为第一外周端部199A)为开始点(扫描初始位置)且以与第一外周端部199A相反的外周端部(以下,也记为第二外周端部199B)为终点,使探针110沿X轴方向移动。然后,整体控制装置150进行使探针110沿Y轴方向转移移动预定距离的转移处理。进一步地,整体控制装置150进行以第二外周端部199B为开始点且以第一外周端部199A为终点使探针110沿X轴方向移动的回程处理。然后,整体控制装置150再次进行使探针110沿Y轴方向转移移动预定距离的转移处理。这样,整体控制装置150一边经由扫描仪驱动控制装置153驱动X轴扫描仪152x、Y轴扫描仪152y、Z轴扫描仪152z反复进行去程处理、转移处理、回程处理、转移处理这一连串的处理,一边经由发送/接收装置151从底面109a的下方向通过探针110向接合晶圆109照射超声波119,并获取反射波。
如图2所示,探针110和壳体111同步移动。图2中图示了探针110的发送/接收元件110a的中心位于接合晶圆109的第一外周端部199A、接合晶圆109的中心以及接合晶圆109的第二外周端部199B时的探针单元101。在扫描工序S70中,探针单元101从接合晶圆109的第一外周端部199A朝向第二外周端部199B加速,在第二外周端部199B的近前开始减速,在第二外周端部199B停止。进一步地,探针单元101从接合晶圆109的第二外周端部199B朝向第一外周端部199A加速,在第一外周端部199A的近前开始减速,在第一外周端部199A停止。当探针单元101位于接合晶圆109的外周端部199时,在形成于壳体111的上表面111a的液膜106的上方不存在接合晶圆109。
在此,在不具备空气吐出部121的比较例的超声波影像装置中,在探针单元101的上表面的区域中的在上方不存在接合晶圆109的区域中,液膜106的厚度比在上方存在接合晶圆109的区域厚。另外,在探针单元101的刚开始加速时或钢停止时,由于液面波动,水有可能从接合晶圆109的外周端部199浸入接合面193。
与之相对,在本实施方式中,在扫描工序S70中,在探针110位于接合晶圆109的外周端部199的下方时,从空气吐出部121朝向外周端部199吐出空气,通过从空气吐出部121吐出的空气将从壳体111吐出的水向下按压,以使从壳体111吐出的水不会从接合晶圆109的外周端部199浸入接合面193。这样,在本实施方式中,来自空气吐出部121的空气流将探针单元101的上表面的区域中的在上方不存在接合晶圆109的区域的液面向下按压。因此,可防止水从接合晶圆109的外周端部199浸入接合面193。
此外,在从空气吐出部121吐出的空气的流速过大的情况下,空气进入接合晶圆109的底面109a与壳体111的上表面111a之间,存在水(液状介质)对超声波的传播路径被妨碍的担忧。另一方面,在从空气吐出部121吐出的空气的流速过小的情况下,向下按压壳体111的上表面111a的液膜的表面的力变弱,存在水浸入接合面193的担忧。本申请发明人通过数值流体模拟及实验确认了,从空气吐出部121朝向接合晶圆109的外周端部199吐出的空气的流速优选为2.5~7.5[m/s]。
在图3所示的扫描工序S70中,整体控制装置150获取并存储每一扫描位置的反射波的信号强度。当扫描工序S70完成时,进入影像生成工序S80,整体控制装置150基于每一扫描位置的反射波的信号强度,生成影像数据,并将生成的影像数据输出到显示部155。显示部155基于被输入的影像数据,使影像显示于显示画面。
当影像生成工序S80完成,在显示部155显示接合晶圆109的接合面193的影像时,工序进入缺陷确认工序S90。在缺陷确认工序S90中,检查员确认在接合面193是否产生了剥离、空隙等缺陷。在产生了缺陷的情况下,检查员指定缺陷的位置、大小。
当缺陷确认工序S90完成时,在准备工序S10所选择的接合晶圆109的检查完成,开始下一接合晶圆109的检查,再次进行工序S10~S90。
此外,工序的顺序不限定于图3所示的例子。例如,水供给工序S50和空气吐出工序S60的顺序也可以颠倒。但是,在初次检查预定的规格的接合晶圆109的情况下,优选如图3所示地,在水供给工序S50中设定水的吐出压及流量,然后设定空气流的吐出压及流量。由此,能够在空气吐出工序S60中适当地设定能够将形成于探针单元101的上表面的水有效的向下按压的空气流的吐出压、流量。
根据上述的实施方式,起到如下的作用效果。
(1)如使用图1及图2所说明的那样,本实施方式的超声波影像装置100对接合有两张以上的晶圆191的接合晶圆109照射超声波,并获取反射波,生成晶圆191彼此的接合面193的影像。超声波影像装置100具备:探针(超声波探头)110,其在接合晶圆109的底面109a的下侧一边沿着底面109a移动,一边对接合晶圆109照射超声波,并获取反射波;壳体(液体吐出部)111,其一边以在与接合晶圆109的底面109a之间形成与底面109a相接的液膜106的方式连续地向底面109a吐出使超声波传播的水(液体),一边与探针110一起移动;以及保持装置(气体吐出装置)102,其具有吐出空气(气体)的空气吐出部(气体吐出部)121。空气吐出部121朝向接合晶圆109的外周端部199吐出用于将水向下按压的空气,以使从壳体111吐出的水不会从接合晶圆109的外周端部199浸入接合面193。
另外,如使用图2、图3以及图5所说明的那样,本实施方式的水浸入防止方法(液体浸入防止方法)包含:定位工序S20,对吐出空气的空气吐出部121和接合晶圆109进行定位;晶圆保持工序S30,通过真空吸盘(保持部)129保持被进行了定位的接合晶圆109;探针配置工序(探头配置工序)S40,在由真空吸盘129所保持的接合晶圆109的底面109a的下侧配置探针110;水供给工序(液体供给工序)S50,向容纳探针110的壳体111供给水,将探针110与接合晶圆109的底面109a之间用水填满,并且在壳体111的上表面111a形成与接合晶圆109相接的液膜106;以及扫描工序S70,一边以使形成于壳体111的上表面111a的液膜106与接合晶圆109的底面109a相接的方式从形成于壳体111的上表面111a的水出口部(液体出口部)115连续地吐出水,一边使探针110与壳体111一起沿着底面109a扫描。在扫描工序S70中,在探针110位于接合晶圆109的外周端部199的下方时,从空气吐出部121朝向外周端部199吐出空气,通过从空气吐出部121吐出的空气将从壳体111吐出的水向下按压,以使从壳体111吐出的水不会从接合晶圆109的外周端部199浸入接合面193。
壳体111在与底面109a之间保持预定的分离距离,一边以保持形成于与底面109a之间且具有预定厚度的液膜106的形状的方式以预定的吐出压连续地供给水,一边与探针110同步地移动。由此,能够将水的接触区域仅限定于底面109a。通过从空气吐出部121吐出的空气将形成于壳体111的上表面111a中的在上方不存在接合晶圆109的区域的液膜106的表面强制地向下按压,能够防止水接近接合晶圆109的接合面193的外周端缘194。因此,根据本实施方式,能够不使探针110的扫描速度降低,且防止水向晶圆191彼此的接合面193的浸入。其结果,能够缩短探针110对接合晶圆109的扫描时间,提高接合面193的影像的生成效率。接合面193的影像的生成效率的提高与使用了影像的检查的效率的提高相连,与使用了接合晶圆109的产品的生产效率的提高相连。
另外,水向接合面193的侵入被防止,因此能够防止水的浸入所引起的不良情况的产生。例如,能够防止存在于接合面193的金属的腐蚀。另外,在接合晶圆109的检查在将晶圆191的金属彼此接合前进行的情况下,如果水浸入接合面193,则在金属上形成氧化被膜,由此有可能无法适当地进行检查后的金属彼此的接合。在本实施方式中,水浸入接合面193的清苦被防止,因此能够适当地进行接合晶圆109的检查后的金属彼此的接合。
(2)超声波影像装置100具有以使形成于壳体111的上表面111a的液膜106保持为恒定的厚度的方式向壳体111供给水(液体)的水供给装置(液体供给装置)160。根据该结构,与液膜106的厚度变动的情况相比,能够适当地生成接合面193的影像,能够适当地防止水向接合面193的浸入。
(3)空气吐出部121具有取入空气的多个空气取入部(气体取入部)169、与多个空气取入部169连通且将从多个空气取入部169所取入的空气朝向接合晶圆109的外周端部199吐出的吐出开口部122、以及设置于吐出开口部122且对从多个空气取入部169所取入的空气进行整流的整流部130。吐出开口部122以在接合晶圆109的外周端部199的上方沿着外周端部199的方式形成为环状。整流部130遍及吐出开口部122的全域设置。
在该结构中,从空气取入部169所取入的空气通过整流部130遍及吐出开口部122的开口端面123的全域以同样的吐出压吐出。由此,在接合晶圆109的外周端部199的整周,能够适当防止水从接合面193的外周端缘194的浸入。
保持装置(气体吐出装置)102具有作为将接合晶圆109水平地保持的保持部的真空吸盘129。真空吸盘129以使从壳体111的上表面111a到接合晶圆109的底面109a的距离维持为预定的分离距离的方式保持接合晶圆109。在该结构中,保持装置102具有朝向接合晶圆109的外周端部199吐出空气的功能和保持接合晶圆109的功能。因此,与将保持接合晶圆109的装置和向接合晶圆109吐出空气的装置分体设置的情况相比,能够降低零件数量,并且能够精度良好地向接合晶圆109的外周端部199吐出空气。
<第二实施方式>
参照图6及图7,对本发明第二实施方式的超声波影像装置200进行说明。此外,对与在第一实施方式中所说明的结构相同或相当的结构标注相同的参照记号,主要对不同点进行说明。
图6是表示第二实施方式的超声波影像装置200的空气吐出部221的形状的图。在第二实施方式中,如图示,以从空气吐出部221的吐出开口部222吐出的空气的方向相对于铅垂轴V倾斜倾斜角度θ的方式形成有吐出开口部222(θ>0)。
在第一实施方式中,对从空气吐出部121的吐出开口部122向铅垂下方向吐出空气的例子进行了说明。但是,如图7所示,在对构成接合晶圆109的晶圆191的外周端部分别实施了倒角的情况下,有可能在接合晶圆109的外周端部199的一部分产生不被赋予空气流的部分。在该情况下,在接合晶圆109的接合面193的外周端缘194的附近产生涡流,形成负压区域A0。其结果,液膜106的一部分被负压区域A0上吸,有可能使水浸入接合面193。
因此,在第二实施方式中,如图6所示,为了防止在相互接合的最上层晶圆191b和最下层晶圆191a的外周端部彼此之间形成负压区域A0,朝向最上层晶圆191b和最下层晶圆191a的外周端部彼此之间斜着吹送空气。
在本实施方式中,以空气吐出部221的吐出开口部222的径向中心轴C通过穿过接合面193的外周端缘194(开始倒角的部分)的铅垂轴V与接合晶圆109的底面109a的交点P的方式形成有吐出开口部222。即,吐出开口部222的外周面及内周面也与吐出开口部222的径向中心轴C同样地相对于铅垂方向(接合晶圆109的底面109a的法线方向)倾斜。吐出开口部222的径向中心轴C与铅垂轴V所成的角即倾斜角度θ优选根据数值流体模拟及实验,设定最佳的角度。此外,根据数值流体模拟及实验,确认了,如果倾斜角度θ为10度以上30度以下,则能够抑制涡流的产生。
在接合晶圆109的外周端部199与吐出开口部222的位置关系中,允许一些错位。接合晶圆109的接合面193的外周端缘194优选处于从图6所示的位置向内径方向低于(d/2)×cosθ的范围,或者从图6所示的位置向外径方向(d/4)×cosθ以下的范围。
在本第二实施方式中,在扫描工序S70中,从空气吐出部221的吐出开口部222向相对于铅垂轴V倾斜的方向吐出空气。根据这种第二实施方式,在对构成接合晶圆109的晶圆191的外周端部分别实施了倒角的情况下,能够防止在相互接合的晶圆191的外周端部彼此之间形成负压区域A0。因此,根据第二实施方式,在对晶圆191的外周端部实施了倒角的情况下,能够适当防止水向接合晶圆109的接合面193的浸入。
如下的变形例也在本发明的范围内,也可以将变形例所示的结构和在上述的实施方式中所说明的结构组合,或者将在上述的不同的实施方式中所说明的结构彼此组合,或者将在以下的不同的变形例中说明的结构彼此组合。
<变形例1>
在上述实施方式中,对设于空气吐出部121的整流部130为由多孔质体构成的过滤器的例子进行了说明,但本发明不限定于此。以下,对设置于空气吐出部的整流部的变形例进行说明。
<变形例1-1>
图8是表示变形例1-1的空气吐出部121A的一部分的立体图,图9是图8的IX-IX线截面示意图,图10是图9的X-X线截面示意图。图10是图9所示的吐出开口部122A的沿着流路切断的截面示意图。
如图8~图10所示,在本变形例1-1中,在吐出开口部122A设置有多个整流部130A。多个整流部130A沿着空气吐出部121A的周向等间隔设置。在相邻的整流部130A间形成有将相邻的整流部130A彼此隔开的纵板136。从空气的上游侧朝向下游侧,整流部130A具有第一空气室131、第二空气室132以及第三空气室133。
第一空气室131在上游侧与空气取入部169A连通。在将第一空气室131和第二空气室132隔开的横板137形成有两个贯通孔134。第一空气室131在下游侧经由两个贯通孔134与第二空气室132连通。在将第二空气室132和第三空气室133隔开的横板138形成有四个贯通孔135。第二空气室132在下游侧经由四个贯通孔135与第三空气室133连通。第三空气室133在下游侧与吐出开口部122A的出口部139连通。
这样,本变形例的整流部130A构成为,设有多级形成有圆形状的贯通孔134、135的横板137、138,且随着接近吐出开口部122A的出口部139,贯通孔的数量增加。此外,设于多级横板137、138的多个贯通孔134、135的开口面积相同。设于各级的横板137、138的贯通孔134、135的中心轴相互偏移配置。
如图10所示,例如,各贯通孔134、135设置成,从设置于后级的横板138的贯通孔135看不到设置于前级的横板137的贯通孔134,而且以将横板137、138的长边方向的长度对分的轴且与横板137、138的短边方向平行的轴为对称轴的线对称。此外,在图9及图10中,图示了在吐出开口部122A设置有三个空气室的例子,但空气室的数量也可以为四个以上。在该情况下,从上游侧与下游侧的空气室连通的贯通孔的数量优选越靠下游侧越多。
根据这种变形例,能够不设置在第一实施方式中所说明的由多孔质体构成的过滤器,且将从空气取入部169A取入的空气从俯视为环状的吐出开口部122A的全域以均匀的吐出压吐出。
<变形例1-2>
整流部也可以为在空气取入部169A与吐出开口部122A的出口部139之间具有曲柄状的流路的形态。在该结构中,采用从各级的折弯成曲柄状的流路的下游侧看不到上游侧的构造。例如,整流部能够采用如下结构:使从空气取入部169A取入并向铅垂下方流动的空气通过曲柄状的流路向外径方向转换90度方向,然后,向铅垂下方转换90度方向,然后,向内径方向转换90度方向,然后,向铅垂下方转换90度方向,引导至吐出开口部122A的出口部139。
<变形例1-3>
整流部也可以具有在变形例1-1及变形例1-2中所说明的整流部的特征。即,也可以在变形例1-2中所说明的整流部的曲柄状的流路的中途沿空气的流向设置多级形成有贯通孔的横板。设置于横板的贯通孔的数量越靠下游侧越多。
<变形例2>
在上述实施方式中,对接合晶圆109为将圆板状的晶圆191以层状接合的结构的例子进行了说明,但本发明不限于此。接合晶圆109也可以是将矩形状的晶圆191以层状接合的结构。
<变形例3>
在上述实施方式中,对接合晶圆109由两张晶圆191构成的例子进行了说明,但本发明不限定于此。接合晶圆109也可以为三张以上的晶圆191以层状接合的结构。
<变形例4>
在上述实施方式中,对从气体吐出部(空气吐出部121、221)吐出的气体为空气的例子进行了说明,但气体吐出部也可以吐出空气以外的气体(例如氮气)。此外,通过使用空气,与使用其它气体的情况相比,能够以低成本实施检查。
<变形例5>
在上述实施方式中,对X轴扫描仪152x、Y轴扫描仪152y、以及Z轴扫描仪152z使探针单元101移动的例子进行了说明,但本发明不限定于此。X轴扫描仪152x、Y轴扫描仪152y以及Z轴扫描仪152z只要分别是使探针单元101及保持装置102中的一方移动的结构即可。例如,也可以构成为,X轴扫描仪152x及Z轴扫描仪152z使探针单元101移动,Y轴扫描仪152y使保持装置102移动。
以上对本发明的实施方式进行了说明,但上述实施方式只不过表示本发明的应用例的一部分,不是旨在将本发明的技术的范围限定于上述实施方式的具体的结构。在各实施方式中,控制线及信息线示出了在说明上认为必要的部分,在产品上不必示出全部的控制线及信息线。实际上,也可以认为几乎全部的结构都相互连接。
Claims (7)
1.一种超声波影像装置,其向接合有两张以上的晶圆的接合晶圆照射超声波,并获取反射波,生成所述晶圆彼此的接合面的影像,该超声波影像装置的特征在于,具备:
超声波探头,其在所述接合晶圆的底面的下侧一边沿着所述底面移动一边向所述接合晶圆照射超声波,并获取反射波;
液体吐出部,其一边以在与所述接合晶圆的所述底面之间形成与所述底面相接的液膜的方式朝向所述底面连续吐出使超声波传播的液体,一边与所述超声波探头一起移动;以及
气体吐出装置,其吐出气体,
所述气体吐出装置具有气体吐出部,该气体吐出部以使从所述液体吐出部吐出的液体不会从所述接合晶圆的外周端部浸入所述接合面的方式朝向所述接合晶圆的外周端部吐出用于将所述液体向下按压的气体。
2.根据权利要求1所述的超声波影像装置,其特征在于,
具备液体供给装置,该液体供给装置以使形成于所述液体吐出部的上表面的所述液膜保持为恒定的厚度的方式向所述液体吐出部供给液体。
3.根据权利要求1所述的超声波影像装置,其特征在于,
所述气体吐出部具有:
多个气体取入部,其取入气体;
吐出开口部,其与所述多个气体取入部连通,且将从所述多个气体取入部所取入的气体朝向所述接合晶圆的所述外周端部吐出;以及
整流部,其设置于所述吐出开口部,且对从所述多个气体取入部所取入的气体进行整流,
所述吐出开口部在所述接合晶圆的所述外周端部的上方以沿着所述外周端部的方式形成为环状,
所述整流部遍及所述吐出开口部的全域设置。
4.根据权利要求1所述的超声波影像装置,其特征在于,
所述气体吐出部形成为,从该气体吐出部吐出的气体的朝向相对于铅垂轴倾斜。
5.根据权利要求1所述的超声波影像装置,其特征在于,
所述气体吐出装置具有将所述接合晶圆水平保持的保持部,
所述保持部以使从所述液体吐出部的上表面到所述接合晶圆的所述底面的距离维持预定的分离距离的方式保持所述接合晶圆。
6.一种液体浸入防止方法,在向接合有两张以上的晶圆的接合晶圆的底面与超声波探头之间供给传播超声波的液体,并从所述超声波探头向所述接合晶圆照射超声波,生成所述晶圆彼此的接合面的影像时,防止液体从所述接合晶圆的外周端部浸入所述接合面,该液体浸入防止方法的特征在于,包含:
定位工序,将吐出气体的气体吐出部和所述接合晶圆定位;
晶圆保持工序,通过保持部保持被定位的所述接合晶圆;
探头配置工序,在由所述保持部所保持的所述接合晶圆的所述底面的下侧配置所述超声波探头;
液体供给工序,向容纳所述超声波探头的壳体供给液体,将所述超声波探头与所述接合晶圆的所述底面之间用液体填满,并且在所述壳体的上表面形成与所述接合晶圆相接的液膜;以及
扫描工序,一边以使形成于所述壳体的上表面的液膜与所述接合晶圆的所述底面相接的方式从形成于所述壳体的上表面的液体出口部连续地吐出液体,一边使所述超声波探头与所述壳体一起沿所述底面扫描,
在所述扫描工序中,在所述超声波探头位于所述接合晶圆的外周端部的下方时,以使从所述壳体排出的液体不会从所述接合晶圆的所述外周端部浸入所述接合面的方式,从所述气体吐出部朝向所述外周端部吐出气体,通过从所述气体吐出部吐出的气体将从所述壳体吐出的液体向下按压。
7.根据权利要求6所述的液体浸入防止方法,其特征在于,
在所述扫描工序中,从所述气体吐出部沿相对于铅垂轴倾斜的方向吐出气体。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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