FR2851846A1 - Systeme de liaison et procede de fabrication d'un substrat semi-conducteur - Google Patents
Systeme de liaison et procede de fabrication d'un substrat semi-conducteur Download PDFInfo
- Publication number
- FR2851846A1 FR2851846A1 FR0401901A FR0401901A FR2851846A1 FR 2851846 A1 FR2851846 A1 FR 2851846A1 FR 0401901 A FR0401901 A FR 0401901A FR 0401901 A FR0401901 A FR 0401901A FR 2851846 A1 FR2851846 A1 FR 2851846A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- substrates
- unit
- substrate
- processing unit
- chamber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63C—LAUNCHING, HAULING-OUT, OR DRY-DOCKING OF VESSELS; LIFE-SAVING IN WATER; EQUIPMENT FOR DWELLING OR WORKING UNDER WATER; MEANS FOR SALVAGING OR SEARCHING FOR UNDERWATER OBJECTS
- B63C5/00—Equipment usable both on slipways and in dry docks
- B63C5/02—Stagings; Scaffolding; Shores or struts
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02041—Cleaning
- H01L21/02043—Cleaning before device manufacture, i.e. Begin-Of-Line process
- H01L21/02046—Dry cleaning only
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02041—Cleaning
- H01L21/02043—Cleaning before device manufacture, i.e. Begin-Of-Line process
- H01L21/02052—Wet cleaning only
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67092—Apparatus for mechanical treatment
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/76—Making of isolation regions between components
- H01L21/762—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers
- H01L21/7624—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers using semiconductor on insulator [SOI] technology
- H01L21/76251—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers using semiconductor on insulator [SOI] technology using bonding techniques
- H01L21/76254—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers using semiconductor on insulator [SOI] technology using bonding techniques with separation/delamination along an ion implanted layer, e.g. Smart-cut, Unibond
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/76—Making of isolation regions between components
- H01L21/762—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers
- H01L21/7624—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers using semiconductor on insulator [SOI] technology
- H01L21/76251—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers using semiconductor on insulator [SOI] technology using bonding techniques
- H01L21/76259—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers using semiconductor on insulator [SOI] technology using bonding techniques with separation/delamination along a porous layer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63C—LAUNCHING, HAULING-OUT, OR DRY-DOCKING OF VESSELS; LIFE-SAVING IN WATER; EQUIPMENT FOR DWELLING OR WORKING UNDER WATER; MEANS FOR SALVAGING OR SEARCHING FOR UNDERWATER OBJECTS
- B63C5/00—Equipment usable both on slipways and in dry docks
- B63C5/02—Stagings; Scaffolding; Shores or struts
- B63C2005/022—Shores or struts, e.g. individual oblique support elements for stabilizing hulls in dry-docks
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
- B66C1/00—Load-engaging elements or devices attached to lifting or lowering gear of cranes or adapted for connection therewith for transmitting lifting forces to articles or groups of articles
- B66C1/10—Load-engaging elements or devices attached to lifting or lowering gear of cranes or adapted for connection therewith for transmitting lifting forces to articles or groups of articles by mechanical means
- B66C1/62—Load-engaging elements or devices attached to lifting or lowering gear of cranes or adapted for connection therewith for transmitting lifting forces to articles or groups of articles by mechanical means comprising article-engaging members of a shape complementary to that of the articles to be handled
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
L'invention concerne un système qui superpose des premier et second substrats après que leurs surfaces ont été nettoyées et/ou activées dans une chambre (201) dont l'intérieur est isolé de l'espace extérieur. L'état des surfaces des premier et second substrats est mesuré à l'aide d'un dispositif (218) et les surfaces des substrats sont nettoyées d'après le résultat de cette mesure, avant que les substrats soient superposés et liés.Domaine d'application :Fabrication de substrats du type silicium sur isolant, etc...
Description
L'invention concerne un système de liaison pour la
liaison de substrats, et un procédé de fabrication d'un substrat semiconducteur.
Dans le processus de fabrication de semi5 conducteurs, une technique pour la fabrication d'un substrat silicium sur isolant ("SOI") en utilisant une technique de liaison est connue (voir le Brevet Japonais mis à l'Inspection Publique sous le N0521338). Cette technique utilise une technique de 10 liaison directe de tranches pour lier une couche épitaxiale de silicium formé par croissance sur du silicium poreux à un substrat amorphe ou à un substrat en silicium monocristallin par l'intermédiaire d'un film d'oxyde. Lors de la liaison des substrats, en 15 général, un traitement préalable tel qu'un nettoyage et une activation de la surface du substrat est exécuté.
Lorsque le traitement préalable est exécuté soit sous la forme d'un processus discontinu, soit sous la forme d'un processus portant sur une seule tranche, 20 pendant que les substrats sont transportés jusqu'à une unité de liaison, l'humidité ou les particules inutiles telles que les substances organiques attachent de façon indésirables aux surfaces devant être liées. Ceci dégrade la solidité de la liaison des substrats.
De plus, par exemple, des particules peuvent être générées de façon imprévisibles par d'autres unités, une substance organique peut s'écouler dans l'atmosphère à partir d'un solvant organique, des particules peuvent être générées de façon imprévisible 30 par l'opérateur, ou bien une substance organique peut s'écouler dans l'atmosphère à partir d'un solvant organique attachant à l'opérateur ou analogue, ce qui contamine les surfaces de liaison des substrats. L'état superficiel de la surface de liaison diffère donc d'un 35 substrat à l'autre.
La solidité de la liaison de l'empilage de substrats liés se dégrade donc et le rendement diminue.
L'invention a été réalisée en vue de résoudre les problèmes ci-dessus et elle a pour objectif d'améliorer la qualité d'un empilage de substrats liés.
Conformément à un premier aspect de l'invention, il est proposé un système de liaison comportant une unité de traitement qui traite des surfaces de premier et second substrats, une unité opérationnelle qui 10 superpose les premier et second substrats traités par l'unité de traitement, et une chambre qui loge et isole d'un espace extérieur l'unité de traitement et l'unité opérationnelle, système dans lequel un traitement des premier et second substrats par l'unité de traitement 15 comprend un traitement de nettoyage et/ou d'activation des surfaces des premier et second substrats.
Selon un deuxième aspect de l'invention, il est proposé un système de liaison comportant une unité opérationnelle qui superpose des premier et second 20 substrats, une chambre qui loge l'unité opérationnelle et l'isole d'un espace extérieur, et une unité de maintien d'humidité qui maintient dans la chambre l'humidité à un niveau sensiblement constant.
Conformément au troisième aspect de l'invention, 25 il est proposé un système de liaison comportant une unité de mesure qui mesure un état des surfaces des premier et second substrats, une unité de traitement qui traite les surfaces des premier et second substrats sur la base d'un résultat de mesure de l'unité de 30 mesure, une unité opérationnelle qui superpose les premier et second substrats traités par l'unité de traitement, une chambre qui loge l'unité de mesure, l'unité de traitement et l'unité opérationnelle et les isole d'un espace extérieur, système dans lequel un 35 traitement pour les premier et second substrats par l'unité de traitement comprend un traitement de nettoyage des surfaces des premier et second substrats.
Conformément à un quatrième aspect de l'invention, il est proposé un procédé de fabrication d'un substrat 5 semi-conducteur comprenant les étapes qui consistent à former une couche poreuse sur un substrat, à former une couche devant être transférée sur la couche poreuse, à lier le substrat à un autre substrat en utilisant le système de liaison tel que décrit ci-dessus, fabriquant 10 ainsi un empilage de substrats liés, et à séparer l'empilage de substrats liés au niveau d'une partie de la couche poreuse.
L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement 15 limitatifs et sur lesquels, les mêmes références numériques désigneront les mêmes pièces ou les pièces similaires sur les diverses figures: les figures lA à lE sont des vues schématiques en coupe transversale pour expliquer de façon schématique 20 un procédé de fabrication d'un substrat silicium-surisolant ("SOI") selon une forme appréciée de réalisation de l'invention; la figure 2 est une vue schématique pour expliquer le fonctionnement d'un système de liaison selon la 25 première forme appréciée de réalisation de l'invention; la figure 3 est une vue en coupe transversale partielle à échelle agrandie montrant une structure d'un dispositif de chargement; la figure 4 est une coupe transversale partielle schématique de la structure d'une unité d'activation; la figures 5A et 5E sont des vues schématiques de la structure d'une unité de liaison; la figure 6 est un graphique montrant les nombres 35 de particules sur des surfaces de substrat; la figure 7 est une vue schématique pour expliquer le fonctionnement d'un système de liaison selon une seconde forme appréciée de réalisation de l'invention; et la figure 8 est un graphique montrant les nombres de particules sur des surfaces de substrat; On décrira en détail la première forme appréciée de réalisation de l'invention en référence aux dessins d'accompagnement. Il convient de noter que les mêmes 10 références numériques désignent des éléments similaires sur les dessins respectifs.
Cette forme de réalisation présente un système de liaison pour lier des substrats à titre d'exemple. La figure 2 est une vue conceptuelle montrant l'agencement 15 d'un système de liaison 200 selon la première forme appréciée de réalisation de l'invention.
Comme représenté sur la figure 2, le système de liaison 200 comporte une chambre 201. L'atmosphère à l'extérieur de la chambre 201 ne pénètre pratiquement 20 pas dans cette chambre 201. La chambre 201 renferme une unité de nettoyage 201A qui établit (et rétablit) une surface de substrat dans un état prédéterminé et une unité de liaison 201B qui lie des substrats en augmentant la solidité de la liaison des substrats. Un 25 obturateur central 202, qui peut être ouvert/fermé, est prévu à la partie limite de l'unité de nettoyage 201A et l'unité de liaison 201B.
Dans le système de liaison 200, un filtre (non représenté ; par exemple un filtre à particules ou un 30 filtre chimique) est disposé dans la partie supérieure de la chambre 201. L'atmosphère enfermée de façon étanche dans la chambre 201 descend en s'écoulant à travers le filtre.
Le système de liaison 200 comporte en outre une 35 unité 217 de régulation d'humidité, afin que l'humidité dans le système de liaison 200 puisse être contrôlée.
L'unité 217 de régulation d'humidité contrôle l'humidité dans le système de liaison 200 et exécute automatiquement une humidification si elle est inférieure à la valeur régulée et exécute une 5 déshumidification si elle est supérieure à la valeur régulée. L'humidité dans la chambre de liaison 200 peut ainsi être ajustée.
Même lorsque les substrats doivent $être transportés entre les unités respectives dans le 10 système de liaison 200, on peut empêcher que des particules, substances organiques, de l'humidité et autres matières inutiles attachent aux substrats.
L'unité de nettoyage 201A comporte des éléments d'alignement 203A et 203B qui alignent les substrats, 15 des unités de nettoyage/séchage 204A et 204B qui nettoient et sèchent les substrats, une unité 205 de rétablissement d'humidité/substance organique/ activation qui rétablit les états d'humidité, de substance organique et d'activation des substrats, et 20 un robot 206 qui transporte les substrats dans l'unité de nettoyage 201A.
Les éléments d'alignement 203A et 203B peuvent aligner les orientations et les positions des plans des substrats sur la base d'encoches ou analogues formées 25 dans des substrats. Par conséquent, même si la position ou le plat d'orientation (OF) du substrat diffère d'un substrat à un autre, une correction peut être réalisée pour chaque substrat.
Les unités 204A et 204B de nettoyage/séchage 30 éliminent les particules présentes sur les surfaces des substrats en utilisant une solution chimique (par exemple H20 telle que de l'eau ultrapure, H202, H2SO4, HF, NH40H, HCl, 03, un surfactant ou analogue, ou un mélange en solution de ceux-ci) qui nettoie les 35 substrats. Chacune des unités 204A et 204B de nettoyage/séchage peut utiliser un mécanisme qui applique une vibration par ultrasons ou un mécanisme qui nettoie le substrat en le faisant tourner. Les unités 204A et 204B de nettoyage/séchage sèchent les substrats nettoyés par soufflage de N2, séchage par centrifugation ou analogue.
L'unité 205 de rétablissement d'humidité/substance organique/activation comporte, par exemple, un moyen chauffant. Le moyen chauffant chauffe le substrat à une température, par exemple, d'environ 1000C à 5000C, pour 10 éliminer l'humidité et les substances organiques présentes sur la surface du substrat ou contenues dans le substrat, et établit (rétablit) l'état d'activation de la surface de substrat à un état prédéterminé (par exemple, modifie l'état de liaison des molécules sur la 15 surface du substrat afin que les molécules liées sur la surface du substrat soient séparées). On peut utiliser, en tant que moyen de chauffage, par exemple une plaque chaude, une irradiation par une lampe ou analogue. On peut utiliser, en tant qu'autre moyen, un dispositif 20 d'évacuation pour exposer le substrat à un vide (par exemple, le degré de vide suffit s'il est d'environ 1,33 Pa, ou bien peut être un vide plus poussé) . En variante, le dispositif d'évacuation et le moyen chauffant décrits cidessus peuvent être combinés.
Le robot 206 comporte une main de robot qui serre et maintient la surface inférieure du substrat, et peut se déplacer sur une table de support. Cette main de robot permet d'éviter que la surface du substrat (par exemple une surface o une couche poreuse ou analogue 30 doit être formée) soit contaminée ou endommagée.
L'unité de liaison 201B comporte une platine de transfert 207 qui transfère une tranche à travers l'obturateur central 202, une unité d'activation 208 qui active la surface du substrat, une unité 209 de 35 réajustement d'humidité qui ajuste l'humidité sur la surface du substrat dans la plage de valeur régulée, une unité de liaison 210 qui lie les substrats, et un robot 211 qui transporte les substrats à l'intérieur de l'unité de liaison 201B. Le robot 211 présente schématiquement le même agencement que celui du robot 206.
La platine 207 de transfert est utilisée pour maintenir temporairement le substrat pendant qu'il doit être transféré du robot 206 au robot 211 ou vice-versa en passant par l'obturateur central 202.
La figure 4 montre la structure schématique de l'unité d'activation 208. Comme représenté sur la figure 4, l'unité de l'activation 208 comporte une alimentation supérieure 401 en énergie et une alimentation inférieure 402 en énergie disposées au15 dessus et au-dessous du substrat. Un gaz est fourni à une partie située entre une électrode supérieure 403 et une électrode inférieure 404 connectées aux extrémités distales de l'alimentation supérieure 401 en énergie et de l'alimentation inférieure 402 en énergie, 20 respectivement. Une tension continue ou une tension RF est appliquée entre l'électrode supérieure 403 et l'électrode inférieure 404 afin d'exciter un plasma.
Des ions se trouvant dans le plasma bombardent la surface du substrat afin de l'activer. Des ergots 405 25 sont disposés sur l'électrode inférieure 404. Le substrat est supporté par l'intermédiaire des ergots 405. On peut donc éviter que le substrat soit contaminé par contact direct avec l'électrode inférieur 404.
L'unité d'activation 208 comporte aussi un obturateur 30 406 à travers lequel la tranche est transportée vers le robot 211 et à partir de celuici. L'obturateur 406 peut empêcher l'atmosphère se trouvant dans l'unité d'activation 208 de s'écouler vers l'extérieur.
L'unité 209 de réajustement d'humidité comporte un 35 moyen de commande destiné à régler la température, l'humidité et analogue, et il maintient la température, l'humidité et analogue, dans cette unité à des valeurs constantes. Par conséquent, l'humidité sur la surface du substrat transporté jusque dans l'unité 209 de réajustement d'humidité peut être saturée dans la plage de valeur régulée.
Les figures SA et 5B montrent schématiquement la structure de l'unité de liaison 210. La figure 5A est une vue en plan de l'unité de liaison 210 telle que vue de dessus et la figure 5B est une vue de côté de 10 l'unité de liaison 210. Comme représenté sur la figure 5A, l'unité de liaison 210 comporte un premier élément de maintien 501 qui maintient le premier substrat et un second élément de maintien 502 qui maintient le second substrat. Le premier élément de maintien 501 est relié 15 à un support, afin que le premier élément de maintien 501 puisse tourner. Comme montré sur la figure 5B, lorsque le premier élément de maintien 501 tourne, le premier substrat maintenu sur ce premier élément de maintien 501 est superposé sur le second substrat se 20 trouvant sur le second élément de maintien 502. En outre, lorsque la surface inférieure de l'empilage de substrats superposés est poussé à l'aide d'ergots ou analogues, les premier et second substrats sont liés entièrement l'un à l'autre.
Le système de liaison 200 comporte aussi une console 212 et des dispositifs de chargement 213 et 214 à l'extérieur de la chambre 201.
La console 212 renferme un dispositif de commande 215 destiné à commander les unités respectives du 30 système de liaison 200. Le dispositif de commande 215 comporte, par exemple, une unité centrale de traitement CPU et est pourvu d'un support de stockage ou analogue pour le stockage d'un programme de commande, de données et analogue, pour le stockage d'un programme de 35 commande, de données et analogue pour l'unité CPU. La console 212 comporte un tableau d'exploitation 216 sur l'une de ses surfaces. L'utilisateur peut introduire des conditions de réglage respectives à partir du tableau d'exploitation 216 afin de pouvoir faire fonctionner les unités respectives dans le système de 5 liaison 200. Le dispositif de commande 215 peut lire et exécuter les codes de programme du programme de commande stocké dans son support de stockage, afin que le système de liaison 200 puisse fonctionner automatiquement. En variante, le dispositif de commande 10 215 peut lire et exécuter les codes de programme du programme de commande stocké dans un support de stockage qui est connecté au dispositif de commande 215 afin de pouvoir communiquer avec ce dispositif de commande 215 afin de pouvoir communiquer avec ce 15 dispositif de commande 215.
Les dispositifs de chargement 213 et 214 sont reliés au système de liaison 200, et leurs surfaces avant font partie de la paroi extérieure du système de liaison 200. La figure 3 est une vue à échelle agrandie 20 d'une structure de chacun des dispositifs de chargement 213 et 214. Sur la figure 3, une ligne pointillée indique une partie de chacun des dispositifs de chargement 213 et 214. Des conteneurs étanches 301 et 302 en contact étanche avec la paroi extérieure par 25 l'intermédiaire d'éléments d'étanchéité 303 sont agencés dans les dispositifs de chargement 213 et 214, respectivement. Les conteneurs étanches 301 et 302 présentent des ouvertures qui peuvent être dégagées et fermées. Lorsque les ouvertures sont dégagées, les 30 conteneurs étanches 301 et 302 et le système de liaison se partagent le même espace. Les conteneurs étanches 301 et 302 présentent également des trous d'aspiration 304 et des trous d'évacuation 305. Un gaz d'une propreté régulée est introduit depuis les trous 35 d'inspiration 304 dans les conteneurs étanches 301 et 302 à travers des filtres 306 qui éliminent les particules, les substances organiques et analogues. Le gaz est déchargé des trous d'évacuation 305 similairement à travers des filtres 307.
Conformément au mécanisme de cette forme de 5 réalisation, l'atmosphère contenue dans les conteneurs étanches 301 et 302 est purgée à travers les filtres 306 et 307, afin que l'atmosphère extérieure ne pénètre pas accidentellement dans la chambre 201. Cette forme de réalisation n'est pas limitée à ceci. Par exemple, 10 pour empêcher l'atmosphère extérieure d'entrer accidentellement dans la chambre 201, le système de liaison 200 peut comporter un mécanisme destiné à élever la pression intérieure dans le système de liaison 200, au lieu ou en plus du mécanisme de purge 15 décrit ci-dessus.
En particulier, les atmosphères contenues dans les unités 204A et 204B de nettoyage/séchage, dans l'unité 205 de rétablissement d'humidité/substance organique/activation, dans l'unité 208 d'activation et 20 dans l'unité 209 de réajustement d'humidité peuvent affluer de façon indésirable dans le système de liaison 200. Par conséquent, il est souhaitable que ces unités comportent individuellement des obturateurs et évacuent leurs atmosphères indépendamment les unes des autres, 25 afin que leurs atmosphères soient séparées les unes des autres.
On décrira en référence à la figure 2 le fonctionnement du système de liaison 200 selon la première forme appréciée de réalisation de l'invention. 30 Premièrement, les premier et second substrats constituant les cibles de traitement, qui sont enfermés de façon étanche dans les conteneurs étanches 301 et 302, sont positionnés sur les dispositifs de chargement (dispositifs d'ouverture) 213 et 214 depuis l'extérieur 35 du système de liaison 200. Lorsque les premier et second substrats sont positionnés sur les dispositifs il de chargement 213 et 214, le gaz de propreté régulée (par exemple, de l'azote sec ou analogue) est introduit depuis les trous d'aspiration 304 formés dans les parties inférieures des dispositifs de chargement 213 5 et 214 dans les conteneurs étanches 301 et 302 à travers les filtres 306, comme montré sur la figure 3.
Le gaz introduit dans les conteneurs étanches 301 et 302 dilue les atmosphères présentes dans ces conteneurs étanches 301 et 302. Les atmosphères diluées sont 10 déchargées des trous 305 d'évacuation à travers les filtres 307. De cette manière, les atmosphères contenues dans les conteneurs étanches 301 et 302 sont purgées par le gaz de propreté régulée décrit cidessus.
Les atmosphères dans les conteneurs étanches 301 et 302 sont avantageusement purgés par le gaz ayant la propreté régulée. Les volumes des conteneurs étanches 301 et 302 sont très inférieurs au volume présent dans le système de liaison 200 (l 'unité de nettoyage 201A) . 20 Par conséquent, même si les ouvertures des conteneurs étanches 301 et 302 sont découvertes, les atmosphères présentes dans les conteneurs étanches 301 et 302 sont chassées vers l'extérieur, en même temps que l'atmosphère régulée dans le système de liaison 200 25 (l'unité de nettoyage 201A) du système de liaison 200 en une courte période de temps, à partir de l'instant o les espaces intérieurs des conteneurs étanches 301 et 302 et l'intérieur du système de liaison 200 (l'unité de nettoyage 201A) forment un espace. Par 30 conséquent, même dans le cas o cette opération de purge n'est pas exécutée, ceci nuit le moins possible au fonctionnement du système de liaison 200.
Ensuite, les conteneurs étanches 301 et 302 viennent en contact étroit avec les dispositifs de 35 chargement 213 et 214 dont les surfaces avant font partie de la paroi extérieure du système de liaison 200, par l'intermédiaire des éléments d'étanchéité 303.
Les ouvertures des conteneurs étanches 301 et 302 sont mises à découvert et les intérieurs des conteneurs étanches 301 et 302 et l'intérieur du système de 5 liaison 200 (unité de nettoyage 201A) forment un espace. L'opération d'ouverture d'une partie (ouvertures des conteneurs étanches 301 et 302), après que les conteneurs étanches 301 et 302 sont venus en contact étroit avec les dispositifs de chargement 213 10 et 214, peut être réalisée en utilisant une unité disponible dans le commerce, appelée dispositif d'ouverture.
Le robot 206 agencé dans l'unité de nettoyage 201A extrait le premier substrat en tant que cible de 15 traitement du conteneur étanche 301 dans le dispositif de chargement (dispositif d'ouverture) 213, et le second substrat en tant que cible de traitement du conteneur étanche 302 dans le dispositif de chargement (dispositif d'ouverture) 214.
Le robot 206, qui a extrait les premier et second substrats, les positionne sur les dispositifs d'alignement 203A et 203B, respectivement. Les dispositifs d'alignement 203A et 203B alignent les orientations et positions de surface des substrats sur 25 la base des encoches ou analogues formées dans les substrats. Le robot 206 extrait les substrats alignés des dispositifs d'alignement 203A et 203B, et les positionne dans les unités 204A et 204B de nettoyage/séchage. Les unités 204A et 204B de 30 nettoyage/séchage nettoient les premier et second substrats en utilisant une solution chimique (par exemple H20 tel que de l'eau ultrapure, H202, H2S04, HF, NH40H, HCl, 03, un surfactant ou analogue, ou un mélange de solutions de ceux-ci) qui nettoie les 35 premier et second substrats, et éliminent (restauration) les particules sur les surfaces des premier et second substrats (pendant environ 1 minute).
Les premier et second substrats nettoyés sont séchés par soufflage de N2, séchage par centrifugation ou analogue. La figure 6 montre les nombres de particules 5 sur les surfaces des substrats en fonction du temps de transport vers les unités respectives dans le système de liaison 200. Comme montré sur la figure 6, les particules sur chaque surface de substrat sont totalement éliminées (restauration), après que le 10 substrat a été chargé dans les unités 204A et 204B de nettoyage/séchage, en progressant vers le processus suivant (dans cette forme de réalisation, l'unité 205 de restauration d'humidité/substance organique/ activation).
Ensuite, le robot 206 extrait le premier ou le second substrat dont les particules ont été éliminées, et le positionne dans l'unité 205 de restauration d'humidité/substance organique/activation. Dans l'unité 205 de restauration d'humidité/substance organique/activation, l'humidité et les substances organiques présentes sur la surface du substrat sont éliminées par chauffage du substrat avec des moyens chauffants et mise en place du substrat dans le vide, ou par une combinaison des deux et l'état d'activation 25 de la surface du substrat est établi (rétabli) à un état prédéterminé.
Le robot 206 extrait ensuite le premier ou le second substrat de l'unité 205 de restauration de l'unité/substance organique/activation, et le positionne sur la platine 207 de transfert après que l'obturateur central 202 a été ouvert. Il est souhaitable que l'obturateur central 202 soit fermé dès que le premier ou le second substrat est positionné sur la platine 207 de transfert.
Le robot 211 extrait le premier ou le second substrat positionné sur la platine 207 de transfert et le positionne sur l'unité 208 d'activation. Dans l'unité 208 d'activation, des ions présents dans le plasma bombardent la surface du substrat afin de l'activer (pendant environ 30 secondes), de façon que 5 la surface puisse être aisément liée. Le robot 211 extrait ensuite le premier ou le second substrat de l'unité d'activation 208 et le positionne dans l'unité 209 de réajustement d'humidité. Dans l'unité 209 de réajustement d'humidité, le substrat est exposé à une 10 température et une humidité prédéterminées afin que l'humidité présente sur la surface du premier ou du second substrat soient saturées dans la plage de valeur régulée (pendant environ 30 secondes). Le robot 211 extrait ensuite le premier ou le second substrat de 15 l'unité 209 de réajustement d'humidité et le positionne dans l'unité de liaison 210.
Dans l'unité de liaison 210, lorsque les premier et second substrats sont positionnés sur les premier et second dispositifs de maintien 501 et 502, 20 respectivement, le premier dispositif de maintien 501 est tourné afin de superposer les premier et second substrats. En outre, la surface inférieure de l'empilage de substrats superposés est poussée par des ergots ou analogues, afin que les substrats soient liés 25 entièrement, formant ainsi un empilage de substrats liés.
Le robot 211 extrait l'empilage de substrats liés de l'unité de liaison 210, et le transfert au robot 206 après l'ouverture de l'obturateur central 202. Il est 30 souhaitable que l'obturateur central 202 soit fermé dès que l'empilage de substrats liés a été transféré au robot 206. Ensuite, le robot 206 positionne l'empilage de substrats liés dans le conteneur étanche 301 ou 302 après que l'ouverture du conteneur étanche 35 correspondant 301 ou 302 a été mise à découvert. Il est souhaitable que l'ouverture du conteneur étanche 301 ou 302 soit fermée dès que l'empilage de substrats liés est transféré au conteneur étanche 301 ou 302. Les conteneurs étanches 301 et 302 sont extraits du système de liaison 200 alors qu'ils sont fermés de façon totalement étanche.
Comme montré sur la figure 6, après que les particules ont été totalement éliminées (restauration) par les unités de nettoyage/séchage 204A et 204B, aucune particule n'attache à la surface du substrat. 10 L'intérieur du système de liaison 200 est un espace fermé de façon sensiblement étanche. L'atmosphère dans le système de liaison 200 s'écoule vers le bas à travers le filtre qui est formé dans sa partie supérieure pour éliminer les particules et les 15 substances organiques. L'humidité dans le système de liaison 200 est commandée par l'unité 217 de régulation d'humidité. Par conséquent, pendant le transport du substrat dans le système de liaison 200, non seulement les particules, mais également toute substance 20 organique ou humidité inutile ne se fixe pas au substrat.
De cette manière, selon cette forme de réalisation, étant donné que l'ensemble du système de liaison est recouvert dans une chambre de façon à peu 25 près complète, l'atmosphère extérieure (par exemple l'atmosphère d'une salle propre) ne pénètre pas dans le système de liaison. De plus, pendant le transport du substrat jusque dans le système de liaison, l'atmosphère présente dans le conteneur de transport 30 (conteneur étanche) est purgée par une atmosphère propre (azote sec ou analogue), à travers un filtre (qui élimine les particules et les substances organiques), ou bien la pression présente dans le système de liaison est élevée. Une atmosphère d'une 35 humidité prédéterminée est maintenue dans le système de liaison. Par conséquent, lors du transport du substrat entre des unités respectives dans le système de liaison, aucune particule inutile, aucune substance organique, aucune humidité ou analogue n'adhère au substrat. Les atmosphères dans l'unité de nettoyage et 5 dans l'unité de liaison sont séparées par l'obturateur central, par conséquent, l'atmosphère présente dans une unité ne s'écoule pas dans l'autre unité. Dans le système de liaison, l'état de surface (états des particules,
humidité, substance organique ou 10 analogue, et l'état d'activation) du substrat est rétablie en une seule fois. Les substrats sont liés après que l'état d'activation et l'humidité sur chaque surface de substrat ont été réajustés à un état optimal pour une grande solidité de la liaison. Par conséquent, 15 les empilages de substrats liés ayant des liaisons d'une grande solidité peuvent être fabriqués sans différence individuelle quelconque.
La figure 7 est une vue conceptuelle montrant l'agencement d'un système de liaison 200' selon une 20 seconde forme appréciée de réalisation de l'invention.
Le système de liaison 200' selon cette forme de réalisation est obtenu en modifiant partiellement l'agencement du système de liaison selon la première forme appréciée de réalisation de l'invention. Plus 25 particulièrement, une unité de nettoyage 201A comporte un dispositif de mesure 218, lequel mesure l'état de la surface du substrat, à la place de l'unité 205 de restauration d'humidité/substance organique/activation.
Hormis ceci, l'agencement du système de liaison 200' 30 est sensiblement identique à celui du système de liaison selon la première forme de réalisation. Les parties qui sont communes à la première forme de réalisation ne seront donc pas décrites.
Le dispositif de mesure 218 peut mesurer l'état de 35 la surface du substrat, par exemple des particules, des substances organiques ou analogues, attachant à la surface du substrat. Bien que le dispositif de mesure ne soit pas limité de façon particulière, par exemple, un dispositif de détection de particule en ligne peut être utilisé pour la mesure des particules, et on peut 5 utiliser, pour mesurer les substances organiques, une spectroscopie électronique d'Auger (AES), une spectroscopie électronique de rayons X (XPS), une spectroscopie d'infrarouge à transformation de Fourier (FT-IR), une analyse par désorption thermique (TDS) ou 10 analogue. La résultat de la mesure effectuée par un tel dispositif de mesure 218 peut être stocké dans le support de stockage de, par exemple, un dispositif de commande 215. Le dispositif de commande 215 lit et exécute les codes de programme d'un programme de 15 commande prédéterminé sur la base des résultats de la mesure, afin que les unités respectives dans le système de liaison 200' puissent être commandées. Le résultat de la mesure effectuée par le dispositif de mesure 218 peut être stocké dans un support d'enregistrement qui 20 peut être chargé dans le dispositif de mesure 218 et en être déchargé, ou bien dans un support de stockage qui est relié au dispositif de mesure 218 afin de pouvoir communiquer avec ce dispositif de mesure 218.
Le dispositif de mesure 218 comporte en outre un 25 dispositif de détermination 219 qui vérifie si le résultat de la mesure est présent ou non dans une plage prédéterminée. Ainsi, les unités respectives (unités 204A et 204B de nettoyage/séchage dans cette forme de réalisation) dans le système de liaison 200' peuvent 30 être commandées de façon à ne pas exécuter leurs processus si le dispositif de détermination 219 détermine que le résultat de la mesure est compris dans la plage prédéterminée, et à exécuter leurs processus si le dispositif de détermination 219 détermine que le 35 résultat de la mesure est en dehors de la plage prédéterminée. Selon cette forme de réalisation, le dispositif de mesure 218 comprend le dispositif de détermination 219. Cependant, la présente invention n'est pas limitée à ceci. En variante, par exemple, le dispositif de commande 215 peut comprendre le dispositif de détermination 219.
Les unités 204A et 204B de nettoyage/séchage sont commandées de manière que, lorsque le dispositif de détermination 219 détermine que la quantité de particules ou de substances organiques sur la surface 10 du substrat, mesurée par le dispositif de mesure 218, est supérieure à une quantité prédéterminée (par exemple, la quantité de particules attachées par substrat doit être nulle et la quantité de substances organiques attachées par substrat doit être de 10 pg), 15 les conditions telles que le temps de nettoyage et le type de solution chimique sont déterminées sur la base du résultat de la mesure, afin que la quantité de particules ou de substances organiques sur la surface du substrat soit égale ou inférieure à la quantité 20 prédéterminée. En ce qui concerne la solution chimique pour le nettoyage du substrat, on peut utiliser, par exemple, de l'H20 tel que de l'eau ultrapure, du H202, de l'H2SO4, du HF, du NH40H, du HCl, du 03, un surfactant ou analogue, ou un mélange de solution de 25 ceux-ci. Chacune des unités 204A et 204B de nettoyage/séchage peut utiliser un mécanisme qui applique une vibration par ultrasons, ou un mécanisme qui nettoie le substrat en le faisant tourner. Pour éliminer les substances organiques, on utilise 30 avantageusement un nettoyage à 1'03. En variante, les substances organiques peuvent être éliminées par irradiation par des rayons ultrasoniques. Les unités 204A et 204B de nettoyage/séchage sèchent les substrats nettoyés par soufflage de N2, séchage par 35 centrifugation ou analogues.
On décrira le fonctionnement du système de liaison 200' ayant l'agencement ci-dessus.
Premièrement, les premier et second substrats constituant les cibles de traitement, qui sont 5 enfermées de façon étanche dans des conteneurs étanches 301 et 302, sont positionnés sur des dispositifs de chargement (dispositifs d'ouverture) correspondants 213 et 214, depuis l'extérieur du système de liaison 200'.
Lorsque les premier et second substrats sont 10 positionnés sur les dispositifs de chargement 213 et 214, un gaz d'une propreté régulée (par exemple de l'azote sec ou analogue), est introduit depuis les trous d'aspiration 304 formés dans les parties inférieures des dispositifs de chargement 213 et 214 15 dans les conteneurs étanches 301 et 302 à travers les filtres 306, comme montré sur la figure 3. Le gaz introduit dans les conteneurs étanches 301 et 302 dilue les atmosphères dans ces conteneurs étanches 301 et 302. Les atmosphères diluées sont déchargées des trous 20 d'évacuation 305 à travers des filtres 307. De cette manière, les atmosphères présentes dans les conteneurs étanches 301 et 302 sont purgées par le gaz ayant la propreté régulée décrite ci-dessus.
Les atmosphères présentes dans les conteneurs 25 étanches 301 et 302 sont avantageusement purgées par le gaz de la propreté régulée. Les volumes des conteneurs étanches 301 et 302 sont très inférieurs au volume présent dans le système de liaison 200' (unité de nettoyage 201A) . Par conséquent, même si les ouvertures 30 des conteneurs étanches 301 et 302 sont mises à découvert, les atmosphères dans les conteneurs étanches 301 et 302 sont chassées vers l'extérieur, en même temps que l'atmosphère régulée dans le système de liaison 200' (dans l'unité de nettoyage 201A) du 35 système de liaison 200' en une courte période de temps à partir de l'instant o avec les espaces intérieurs des conteneurs étanches 301 et 302 et l'intérieur du système de liaison 200' (unité de nettoyage 201A) forment un espace. Par conséquent, même dans le cas o cette opération de purge n'est pas exécutée, l'effet 5 nuisible possible sur le fonctionnement du système de liaison 200' est faible.
Après ceci, les conteneurs étanches 301 et 302 viennent en contact étroit avec les dispositifs de chargement 213 et 214 dont les surfaces avant font 10 partie de la paroi extérieure du système de liaison 200', par l'intermédiaire d'éléments d'étanchéité. Les ouvertures des conteneurs étanches 301 et 302 sont mises à découvert, et les espaces intérieurs des conteneurs étanches 301 et 302 et l'intérieur du 15 système de liaison 200' (unité de nettoyage 201A) forment un espace. L'opération consistant à ouvrir une partie (les ouvertures) des conteneurs étanches 301 et 302 après que ces conteneurs étanches 301 et 302 sont venus en contact étroit avec les dispositifs de 20 chargement 213 et 214, peut être réalisée en utilisant une unité disponible dans le commerce, appelée dispositif d'ouverture.
Un robot 206 agencé dans l'unité de nettoyage 201A extrait le premier substrat constituant la cible de 25 traitement du conteneur étanche 301 dans le dispositif de chargement (dispositif d'ouverture) 213, et le second substrat contenant la cible de traitement du conteneur étanche 302 dans le dispositif de chargement (dispositif d'ouverture) 214.
Le robot 206 qui a extrait les premier et second substrats les positionne sur le dispositif de mesure 218. Ce dispositif de mesure 218 mesure les particules ou substances organiques attachant à la surface du substrat. Puis, le dispositif de détermination 219 35 vérifie si le résultat de la mesure obtenue avec le dispositif de mesure 218 est compris ou non dans une plage prédéterminée. Ensuite, les unités 204A et 204R de nettoyage/séchage dans le système de liaison 200 ' n'exécutent pas leurs traitements si le dispositif de détermination 219 détermine que le résultat de la 5 mesure effectuée par le dispositif de mesure 218 est compris dans la plage prédéterminée, et effectuent leurs traitements si le dispositif de détermination 219 détermine que le résultat de la mesure réalisée par le dispositif de mesure 218 n'est pas compris dans la 10 plage prédéterminée.
Le robot 206 extrait ensuite les premier et second substrats du dispositif de mesure 218 et les positionne sur des dispositifs d'alignement 203A et 203B, respectivement. Les dispositifs d'alignement 203A et 15 203B alignent les orientations et positions des surfaces des substrats sur la base d'encoches ou analogues formées dans les substrats. Le robot 206 extrait des substrats alignés des dispositifs d'alignement 203A et 203B et les positionne dans les 20 unités de nettoyage/séchage 204A et 204B. Si le dispositif de détermination 219 détermine que le résultat de la mesure réalisée par les dispositifs de mesure 218 n'est pas compris dans la plage prédéterminée, les unités 204A et 204B de 25 nettoyage/séchage nettoient les premier et second substrats en utilisant une solution chimique (par exemple 1'H20 tel que de l'eau ultrapure, du H202, de 1'H2SO4, du HF, du NH40H, du HC1, du 03, un surfactant ou analogue, ou un mélange de solution de ceux-ci (qui 30 nettoient les premier et second substrats, et enlèvent les particules ou substances organiques présentes sur les surfaces des premier et second substrats (pendant environ 1 minute) . Les premier et second substrats nettoyés sont séchés par soufflage de N2, séchage par 35 centrifugation ou analogue. La figure 8 montre le nombre de particules sur les surfaces des substrats en fonction du temps de transport vers les unités respectives dans le système de liaison 200'. Comme montré sur la figure 8, les particules sur chaque surface de substrat sont totalement éliminées après que 5 les substrats ont été chargés dans les unités 204A et 204B de nettoyage/séchage, pendant la progression vers le traitement suivant (dans cette forme de réalisation, une unité d'activation 208).
Ensuite, le robot 206 extrait le premier et le 10 second substrats dont les particules ont été éliminées, et le positionne sur une platine de transfert 207 après qu'un obturateur central 202 a été ouvert. Il est souhaitable que l'obturateur central 202 soit fermé dès que le premier ou le second substrat est positionné sur 15 la platine de transfert 207.
Un robot 211 extrait le premier ou le second substrat positionné sur la platine de transfert 207 et le positionne sur l'unité d'activation 208. Dans l'unité d'activation 208, des ions présents dans le 20 plasma bombardent la surface du substrat pour activer (pendant environ 30 secondes), afin que la surface puisse être aisément liée. Le robot 211 extrait ensuite le premier et le second substrat de l'unité d'activation 208 et le positionne dans une unité 209 de 25 réajustement d'humidité. Dans cette unité 209 de réajustement d'humidité, le substrat est exposé à une température et une humidité prédéterminées afin que l'humidité présente sur la surface du premier ou second substrat soit saturée dans une plage de valeur régulée 30 (pendant environ 30 secondes). Le robot 211 extrait ensuite le premier ou le second substrat de l'unité 209 de réajustement d'humidité et le positionne dans une unité de liaison 210.
Dans l'unité de liaison 210, lorsque les premier 35 et second substrats sont positionnés sur des premier et second dispositifs de maintien 501 et 502, respectivement, le premier dispositif de maintien 501 est tourné de façon à superposer les premier et second substrats. En outre, la surface inférieure de l'empilage de substrats superposés est poussée par des 5 ergots ou analogues, afin que les substrats soient entièrement liés, formant ainsi un empilage de substrats liés.
Le robot 211 extrait l'empilage de substrats liés de l'unité de liaison 210 et le transfère au robot 206 10 après l'ouverture de l'obturateur central 202. Il est souhaitable que l'obturateur central 202 soit fermé dès que l'empilage de substrats liés à été transféré au robot 206.
Ensuite, le robot 206 positionne l'empilage de 15 substrats liés dans le conteneur étanche 301 ou 302 après que l'ouverture du conteneur étanche correspondant 301 ou 302 a été mis à découvert. Il est souhaitable que l'ouverture du conteneur étanche 301 ou 302 soit fermée dès que l'empilage de substrats liés 20 est transféré aux conteneurs étanches 301 et 302. Les conteneurs étanches 301 et 302 sont extraits du système de liaison 200' alors qu'ils sont fermés de façon totalement étanches.
Comme montré sur la figure 8, après que les 25 particules ont été totalement éliminées par les unités 204A et 204B de nettoyage/séchage, aucune particule n'attache à la surface du substrat. L'intérieur du système de liaison 200' est un système sensiblement étanche. L'atmosphère présente dans le système de 30 liaison 200' descend en s'écoulant à travers un filtre qui est formé dans sa partie supérieure pour éliminer les particules et les substances organiques. L'humidité présente dans le système de liaison 200' est ajustée par une unité 217 de régulation d'humidité. Par 35 conséquent, pendant le transport du substrat dans le système de liaison 200', non seulement les particules, mais également toute substance organique ou humidité inutile n'attache au substrat.
De cette manière, conformément à cette forme de réalisation, étant donné que le système entier de 5 liaison est recouvert à peu près complètement par une chambre, l'atmosphère extérieure (par exemple, une atmosphère d'une salle propre) n'entre pas dans le système de liaison. De plus, pendant le transport du substrat jusque dans le système de liaison, 10 l'atmosphère présente dans le conteneur de transport (conteneur étanche) est purgée par une atmosphère propre (azote sec ou analogue) à travers un filtre (qui élimine les particules et les substances organiques) , ou bien la pression dans le système de liaison est 15 élevée. Une atmosphère d'une humidité prédéterminée est maintenue dans le système de liaison. Par conséquent, pendant le transport du substrat entre les unités dans le système de liaison, aucune particule, substance organique, humidité ou autre matière inutile n'attache 20 au substrat. Les atmosphères dans l'unité de nettoyage et dans l'unité de liaison sont séparées par l'obturateur central. L'atmosphère présente dans une unité ne s'écoule donc pas dans l'autre unité.
Dans le système de liaison, l'état de surface du 25 substrat est mesuré. Le traitement de la surface (élimination des particules et des substances organiques) est effectué lorsque il est déterminé que le résultat de la mesure n'est pas compris dans la plage prédéterminée. Seuls des substrats ayant besoin 30 d'être traités peuvent donc être traités, ce qui améliore le rendement. Les substrats sont liés après que l'état d'activation et l'humidité sur chaque surface de substrat ont été réajustés à un état optimal pour une résistance de liaison élevée. Par conséquent, 35 des empilages de substrats liés ayant des résistances de liaison élevées peuvent être fabriqués sans différence individuelle quelconque.
A titre d'application de l'appareil de transport de substrats, on décrira un exemple dans lequel le 5 système de liaison selon la première ou seconde forme appréciée de réalisation de l'invention est appliqué à un procédé de fabrication d'un substrat dont un exemple est constitué par un procédé de fabrication d'un substrat silicium sur isolant (SOI). Les figures lA et 10 lE sont des vues schématiques pour expliquer de façon schématique le procédé de fabrication d'un substrat SOI selon une forme appréciée de réalisation de l'invention.
Dans le procédé montré sur la figure 1A, un 15 substrat 11 en Si monocristallin est préparé, et une couche 12 de Si poreux est formée sur la surface du substrat 11 de Si monocristallin par un processus de formation d'anode ou analogue.
Dans le processus montré sur la figure 1B, une 20 couche 13 de Si monocristallin non poreux est formée par croissance épitaxiale sur la couche 12 de Si poreux. Ensuite, la surface de la couche 13 de Si monocristallin non poreux est oxydée pour former une couche isolante (couche de SiO2) 14. On forme ainsi un 25 premier substrat 10. En variante, la couche 12 de Si poreux peut être formée par un procédé (implantation ionique) consistant à implanter des ions d'hydrogène, d'hélium, d'un gaz inerte ou analogue dans le substrat 11 en Si monocristallin. Une couche de Si poreux formée 30 par ce procédé présente un grand nombre de microcavités et est appelée également couche à microcavités.
Dans le processus montré sur la figure 1C, un second substrat 20 formé de Si monocristallin est préparé en utilisant le système de liaison selon la 35 première ou seconde forme appréciée de réalisation de l'invention. Le premier substrat 10 et le second substrat 20 sont amenés en contact étroit l'un avec l'autre à la température ambiante afin que le second substrat 20 et la couche isolante 14 soient face à face, formant ainsi un empilage 50 de substrats liés. 5 Lorsque le système de liaison selon la première ou seconde forme appréciée de réalisation de l'invention est utilisé, la solidité de la liaison de l'empilage 50 de substrats liés peut être augmentée.
La couche isolante 14 peut être formée sur la 10 couche 13 de Si monocristallin non poreux, comme décrit ci-dessus, ou bien sur le second substrat 20, ou encore entre la couche 13 de Si monocristallin non poreux et le second substrat 20. Il suffit d'obtenir l'état représenté sur la figure 1C lorsque les premier et 15 second substrats sont amenés en contact étroit l'un avec l'autre. Lorsque la couche isolante 14 est formée sur la couche 13 de Si monocristallin non poreux qui forme une couche active prévue, comme décrit ci-dessus, l'interface de liaison des premier et second substrats 20 10 et 20 peut être établie à l'écart de la couche active. Il en résulte qu'on peut obtenir un substrat SOI de meilleure qualité.
Dans le processus montré sur la figure lD, la couche 12 de Si poreux est soumise à une séparation 25 afin de séparer l'empilage 50 de substrats liés en un nouveau premier substrat 10' et un nouveau second substrat 30. En tant que procédé de préparation, on dispose d'un procédé consistant à insérer un point dans une partie proche de la couche 12 de Si poreux, d'un 30 procédé consistant à projeter un fluide sous haute pression sur une partie proche de la couche 12 de Si poreux, ou analogue.
Ensuite, dans le processus montré sur la figure lE, on exécute une attaque chimique à haute sélectivité 35 avec une couche poreuse 12" et la couche 13 de Si monocristallin, afin d'enlever une couche poreuse 12' sans réduire sensiblement l'épaisseur de la couche 13 de Si monocristallin non poreux formant ainsi un substrat SOI 40. Avec ce procédé, la couche 13 de Si monocristallin et la couche isolante 14, constituant 5 les couches devant être transférées, peuvent être transférées au second substrat 30. Lorsque le second substrat 30 est recuit dans une atmosphère d'hydrogène, on peut obtenir un substrat SOI ayant une surface très plane. En outre, lorsque le substrat SOI 40 est recuit 10 dans une atmosphère d'hydrogène, on peut obtenir un substrat SOI ayant une surface très plane.
De cette manière, lorsque le système de liaison selon une forme appréciée de réalisation de l'invention est appliqué au procédé de fabrication de substrat, on 15 peut fabriquer des empilages de substrats liés ayant de hautes résistances de liaison sans différences individuelles quelconques.
Comme décrit précédemment, la qualité de la liaison peut être améliorée.
Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées aux systèmes et aux procédés décrits et représentés sans sortir du cadre de l'invention.
Claims (22)
1. Système de liaison, caractérisé en ce qu'il comporte: une unité de traitement (201B) qui traite des surfaces de premier et second substrats (10, 20) ; 5 une unité opérationnelle qui superpose les premier et second substrats traités par l'unité de traitement; et une chambre (201) qui loge et isole d'un espace extérieur l'unité de traitement et l'unité opérationnelle, système dans lequel un traitement pour 10 les premier et second substrats, effectués par l'unité de traitement, comprend un traitement de nettoyage et/ou d'activation des surfaces des premier et second substrats.
2. Système selon la revendication 1, caractérisé 15 en ce qu'il comporte en outre un filtre au moyen duquel l'intérieur de la chambre est nettoyé.
3. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un dispositif de chargement (213, 214) relié à la chambre et comprenant 20 un mécanisme qui purge une atmosphère présente dans cette chambre.
4. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un mécanisme qui élève la pression dans la chambre afin qu'elle soit supérieure à 25 la pression à l'extérieur de la chambre.
5. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le traitement pour les premier et second substrats par l'unité de traitement comprend un traitement consistant à éliminer jusqu'à un niveau 30 prédéterminé l'humidité présente sur les surfaces des premier et second substrats.
6. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le traitement des premier et second substrats par l'unité de traitement comprend un traitement 35 consistant à éliminer jusqu'à un niveau prédéterminé l'humidité présente sur les surfaces des premier et second substrats, puis à établir l'humidité sur les surfaces à un niveau prédéterminé afin qu'une résistance de liaison des premier et second substrats augmente.
7. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité de traitement comprend un mécanisme (204A, 204B) qui élimine les particules des surfaces des premier et second substrats.
8. Système selon la revendication 1, caractérisé 10 en ce que l'unité de traitement comprend un mécanisme (204A, 204B) qui élimine une substance organique présente sur les surfaces des premier et second substrats.
9. Système selon la revendication 1, caractérisé 15 en ce que l'unité de traitement comporte un mécanisme (205) qui établit à un état prédéterminé un état d'activation des surfaces des premier et second substrats.
10. Système selon la revendication 9, caractérisé 20 en ce que l'unité de traitement comporte un mécanisme (208) qui active les surfaces des premier et second substrats afin d'augmenter la résistance de liaison des premier et second substrats.
11. Système de liaison caractérisé en ce qu'il 25 comporte une unité opérationnelle (201B) qui superpose des premier et second substrats (10, 20) ; une chambre (201) qui loge l'unité opérationnelle et l'isole d'un espace extérieur; une unité (209) de maintien d'humidité qui maintient une humidité dans la 30 chambre à un niveau sensiblement constant.
12. Système de liaison, caractérisé en ce qu'il comporte: une unité de mesure (218) qui mesure un état des surfaces de premier et second substrats (10, 20) ; une unité de traitement (204A, 204B) qui traite les 35 surfaces des premier et second substrats sur la base d'un résultat d'une mesure effectuée par l'unité de mesure; une unité opérationnelle (201B) qui superpose les premier et second substrats traités par l'unité de traitement; et une chambre (201) qui loge l'unité de mesure, l'unité de traitement et l'unité opérationnelle 5 et les isole d'un espace extérieur, système dans lequel un traitement pour les premier et second substrats par l'unité de traitement comprend un traitement de nettoyage des surfaces des premier et second substrats.
13. Système selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une unité de détermination (219) qui vérifie si le résultat de la mesure réalisée par l'unité de mesure est compris ou non dans une plage prédéterminée, le traitement effectué par l'unité de traitement étant exécuté 15 lorsque l'unité de détermination détermine que le résultat de la mesure n'est pas compris dans la plage prédéterminée.
14. Système selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un filtre par 20 lequel l'intérieur de la chambre est nettoyé.
15. Système selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un dispositif de chargement (213, 214) relié à la chambre et comprenant un mécanisme qui purge l'atmosphère dans la 25 chambre.
16. Système selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un mécanisme qui élève la pression à l'intérieur de la chambre afin qu'elle soit supérieure à celle régnant à l'extérieur 30 de la chambre.
17. Système selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'unité de traitement comporte un mécanisme (204, 204B) qui élimine les particules présentes sur la surface des premier et second 35 substrats.
18. Système selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'unité de traitement comporte un mécanisme (204A, 204B) qui élimine une substance organique présente sur les surfaces des premier et second substrats.
19. Système selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'unité de traitement comporte un mécanisme (208) qui active les surfaces des premier et second substrats afin d'augmenter la résistance de la 10 liaison des premier et second substrats.
20. Système selon la revendication 12, caractérisé en ce que le traitement des premier et second substrats par l'unité de traitement comprend un traitement consistant à établir une humidité sur les 15 surfaces des premier et second substrats jusqu'à un niveau prédéterminé afin d'augmenter la résistance de la liaison des premier et second substrats.
21. Système selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une unité 20 (217) de maintien d'humidité qui maintient à un niveau sensiblement constant l'humidité dans ladite chambre.
22. Procédé de fabrication d'un substrat semiconducteur, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes qui consistent: à former une couche poreuse (12) sur 25 un substrat (11) ; à former sur la couche poreuse une couche (13) devant être transférée; à lier le substrat à un autre substrat (20) en utilisant le système de liaison selon la revendication 1, fabriquant ainsi un empilage (50) de substrats liés; et à séparer 30 l'empilage de substrats liés au niveau d'une partie de la couche poreuse.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003054138A JP2004266071A (ja) | 2003-02-28 | 2003-02-28 | 貼り合わせシステム |
JP2003054137A JP2004266070A (ja) | 2003-02-28 | 2003-02-28 | 貼り合わせシステム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2851846A1 true FR2851846A1 (fr) | 2004-09-03 |
Family
ID=32852734
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR0401901A Pending FR2851846A1 (fr) | 2003-02-28 | 2004-02-25 | Systeme de liaison et procede de fabrication d'un substrat semi-conducteur |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20040171231A1 (fr) |
KR (1) | KR20040077575A (fr) |
DE (1) | DE102004009647A1 (fr) |
FR (1) | FR2851846A1 (fr) |
TW (1) | TWI230398B (fr) |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4677331B2 (ja) | 2005-11-30 | 2011-04-27 | エルピーダメモリ株式会社 | 島状の分散構造を備えた半導体チップおよびその製造方法 |
KR100773415B1 (ko) * | 2005-12-30 | 2007-11-08 | 박웅기 | 평판디스플레이의 제조를 위한 전자부품의 접합방법 및장치 |
JP5129964B2 (ja) * | 2007-01-19 | 2013-01-30 | エイチジーエスティーネザーランドビーブイ | ディスク・ドライブ装置及びその製造方法 |
KR100980045B1 (ko) * | 2008-03-07 | 2010-09-06 | 주식회사 엘트린 | 기판 본딩방법 |
TWI492275B (zh) * | 2008-04-10 | 2015-07-11 | Shinetsu Chemical Co | The method of manufacturing the bonded substrate |
JP5421825B2 (ja) * | 2010-03-09 | 2014-02-19 | 東京エレクトロン株式会社 | 接合システム、接合方法、プログラム及びコンピュータ記憶媒体 |
KR102430673B1 (ko) | 2011-01-25 | 2022-08-08 | 에베 그룹 에. 탈너 게엠베하 | 웨이퍼들의 영구적 결합을 위한 방법 |
US10825793B2 (en) | 2011-04-08 | 2020-11-03 | Ev Group E. Thallner Gmbh | Method for permanently bonding wafers |
JP5547147B2 (ja) * | 2011-09-13 | 2014-07-09 | 東京エレクトロン株式会社 | 接合装置、接合システム、接合方法、プログラム及びコンピュータ記憶媒体 |
EP3035370A1 (fr) * | 2012-07-24 | 2016-06-22 | EV Group E. Thallner GmbH | Procede d'assemblage permanent de wafers |
JP5575934B2 (ja) * | 2013-01-25 | 2014-08-20 | 東京エレクトロン株式会社 | 接合装置及び接合システム |
JP5521066B1 (ja) * | 2013-01-25 | 2014-06-11 | 東京エレクトロン株式会社 | 接合装置及び接合システム |
TWI608573B (zh) * | 2016-10-27 | 2017-12-11 | Crystalwise Tech Inc | Composite substrate bonding method |
US11107716B1 (en) * | 2020-02-06 | 2021-08-31 | Pyxis Cf Pte. Ltd. | Automation line for processing a molded panel |
KR102623814B1 (ko) * | 2021-12-27 | 2024-01-10 | 세메스 주식회사 | 기판 처리 장치와 이를 포함하는 기판 접합 시스템 및 이를 이용한 기판 처리 방법 |
WO2024104594A1 (fr) * | 2022-11-18 | 2024-05-23 | Ev Group E. Thallner Gmbh | Procédé et dispositif de liaison de substrats |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05217973A (ja) * | 1992-02-06 | 1993-08-27 | Nippon Steel Corp | 半導体基板貼付装置 |
US5421953A (en) * | 1993-02-16 | 1995-06-06 | Nippondenso Co., Ltd. | Method and apparatus for direct bonding two bodies |
EP0761372A1 (fr) * | 1995-08-07 | 1997-03-12 | Applied Materials, Inc. | Préparation et liaison de pièces pour la fabrication de cibles de pulvérisation cathodique et d'autres assemblages |
EP0779649A2 (fr) * | 1995-12-12 | 1997-06-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Procédé et dispositif pour la fabrication d'un substrat SOI |
US5934856A (en) * | 1994-05-23 | 1999-08-10 | Tokyo Electron Limited | Multi-chamber treatment system |
EP0940847A2 (fr) * | 1998-03-03 | 1999-09-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Collage de SOI dans l'atmosphère d'une salle blanche |
EP1006567A2 (fr) * | 1998-12-04 | 2000-06-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Procédé de fabrication d'une plaquette semiconductrice, méthode de son utilisation et exploitation |
WO2002017366A1 (fr) * | 2000-08-18 | 2002-02-28 | Toray Engineering Co., Ltd. | Technique de mise en place et dispositif correspondant |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ATE217447T1 (de) * | 1990-08-03 | 2002-05-15 | Canon Kk | Verfahren zur herstellung eines halbleiterkörpers |
FR2681472B1 (fr) * | 1991-09-18 | 1993-10-29 | Commissariat Energie Atomique | Procede de fabrication de films minces de materiau semiconducteur. |
JPH06244389A (ja) * | 1992-12-25 | 1994-09-02 | Canon Inc | 半導体基板の作製方法及び該方法により作製された半導体基板 |
JP3321882B2 (ja) * | 1993-02-28 | 2002-09-09 | ソニー株式会社 | 基板はり合わせ方法 |
JPH09331049A (ja) * | 1996-04-08 | 1997-12-22 | Canon Inc | 貼り合わせsoi基板の作製方法及びsoi基板 |
US6162705A (en) * | 1997-05-12 | 2000-12-19 | Silicon Genesis Corporation | Controlled cleavage process and resulting device using beta annealing |
JPH1174164A (ja) * | 1997-08-27 | 1999-03-16 | Canon Inc | 基板処理装置、基板支持装置及び基板処理方法並びに基板の製造方法 |
US6383890B2 (en) * | 1997-12-26 | 2002-05-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Wafer bonding method, apparatus and vacuum chuck |
TW444266B (en) * | 1998-07-23 | 2001-07-01 | Canon Kk | Semiconductor substrate and method of producing same |
JP2002353081A (ja) * | 2001-05-25 | 2002-12-06 | Canon Inc | 板部材の分離装置及び分離方法 |
JP2002353423A (ja) * | 2001-05-25 | 2002-12-06 | Canon Inc | 板部材の分離装置及び処理方法 |
JP2003017668A (ja) * | 2001-06-29 | 2003-01-17 | Canon Inc | 部材の分離方法及び分離装置 |
JP2003017667A (ja) * | 2001-06-29 | 2003-01-17 | Canon Inc | 部材の分離方法及び分離装置 |
-
2004
- 2004-02-25 FR FR0401901A patent/FR2851846A1/fr active Pending
- 2004-02-27 DE DE102004009647A patent/DE102004009647A1/de not_active Withdrawn
- 2004-02-27 TW TW093105198A patent/TWI230398B/zh not_active IP Right Cessation
- 2004-02-27 US US10/787,195 patent/US20040171231A1/en not_active Abandoned
- 2004-02-28 KR KR1020040013766A patent/KR20040077575A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05217973A (ja) * | 1992-02-06 | 1993-08-27 | Nippon Steel Corp | 半導体基板貼付装置 |
US5421953A (en) * | 1993-02-16 | 1995-06-06 | Nippondenso Co., Ltd. | Method and apparatus for direct bonding two bodies |
US5934856A (en) * | 1994-05-23 | 1999-08-10 | Tokyo Electron Limited | Multi-chamber treatment system |
EP0761372A1 (fr) * | 1995-08-07 | 1997-03-12 | Applied Materials, Inc. | Préparation et liaison de pièces pour la fabrication de cibles de pulvérisation cathodique et d'autres assemblages |
EP0779649A2 (fr) * | 1995-12-12 | 1997-06-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Procédé et dispositif pour la fabrication d'un substrat SOI |
EP0940847A2 (fr) * | 1998-03-03 | 1999-09-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Collage de SOI dans l'atmosphère d'une salle blanche |
EP1006567A2 (fr) * | 1998-12-04 | 2000-06-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Procédé de fabrication d'une plaquette semiconductrice, méthode de son utilisation et exploitation |
WO2002017366A1 (fr) * | 2000-08-18 | 2002-02-28 | Toray Engineering Co., Ltd. | Technique de mise en place et dispositif correspondant |
US20030168145A1 (en) * | 2000-08-18 | 2003-09-11 | Tadatomo Suga | Method and apparatus for mounting |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 017, no. 657 (E - 1470) 6 December 1993 (1993-12-06) * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20040171231A1 (en) | 2004-09-02 |
KR20040077575A (ko) | 2004-09-04 |
TW200425235A (en) | 2004-11-16 |
TWI230398B (en) | 2005-04-01 |
DE102004009647A1 (de) | 2004-09-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FR2851846A1 (fr) | Systeme de liaison et procede de fabrication d'un substrat semi-conducteur | |
TWI433216B (zh) | A substrate processing apparatus and a substrate processing method | |
WO2009021941A1 (fr) | Procede de traitement d'un support de transport pour le convoyage et le stockage atmospherique de substrats semi-conducteurs, et station de traitement pour la mise en œuvre d'un tel procede | |
FR2475579A1 (fr) | Machine de traintement de substrats minces et ses dispositifs de transport et de transmission de chaleur | |
JPH056880A (ja) | 表面処理方法 | |
KR19980080038A (ko) | 유기 전기발광 소자의 제조방법 | |
JP5568212B2 (ja) | 基板処理装置、そのコーティング方法、基板処理方法及び半導体デバイスの製造方法 | |
WO2007072708A1 (fr) | Dispositif de traitement de substrat | |
KR20100071961A (ko) | 클리닝 방법 및 기판 처리 장치 | |
JP2004266071A (ja) | 貼り合わせシステム | |
WO2007023639A1 (fr) | Appareil de traitement de substrat et procédé de livraison de substrat, programme et support d'enregistrement et de stockage de programme | |
JP3133054B2 (ja) | 基板の洗浄処理方法及び洗浄処理装置 | |
TWI719107B (zh) | 基板處理方法、基板處理裝置及基板處理系統 | |
FR3029352A1 (fr) | Procede d'assemblage de deux substrats | |
JPH09275085A (ja) | 半導体基板の洗浄方法ならびに洗浄装置および半導体基板製造用成膜方法および成膜装置 | |
US20030155000A1 (en) | Method for the removing of adsorbed molecules from a chamber | |
WO2015128399A2 (fr) | Procede de realisation d'une structure par assemblage d'au moins deux elements par collage direct | |
EP2750166A1 (fr) | Traitement de surface par plasma chloré dans un procédé de collage | |
JPH07335602A (ja) | 基板の表面処理方法及び表面処理装置 | |
WO1998044542A1 (fr) | Procede et dispositif de traitement de substrat | |
JP2004266070A (ja) | 貼り合わせシステム | |
JPH11354514A (ja) | クラスターツール装置及び成膜方法 | |
JP2009099581A (ja) | エッチング装置、無欠陥層基板の製造方法 | |
JPH0239523A (ja) | 半導体基板への成膜方法 | |
JPH10255972A (ja) | 有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法およびその製造装置 |