JP2000216365A - Semiconductor board laminating method and its device - Google Patents

Semiconductor board laminating method and its device

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JP2000216365A
JP2000216365A JP11013031A JP1303199A JP2000216365A JP 2000216365 A JP2000216365 A JP 2000216365A JP 11013031 A JP11013031 A JP 11013031A JP 1303199 A JP1303199 A JP 1303199A JP 2000216365 A JP2000216365 A JP 2000216365A
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semiconductor substrate
bonding
substrate
semiconductor
substrates
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JP11013031A
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Japanese (ja)
Inventor
Shoichi Yamauchi
庄一 山内
Masaki Matsui
正樹 松井
Takehiro Matsumura
丈広 松村
Hiromi Oba
浩美 大庭
Hisazumi Oshima
大島  久純
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Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor laminating method and a lamination device which can suppress the occurrence of crystal distortions and of voids. SOLUTION: In this method and a device for laminating two sheets of semiconductor boards 3 and 4, a first semiconductor substrate 4 is arranged under and a second semiconductor substrate 3 is arranged above by spacer jigs 5 arranged at plural places between two sheets of boards in a depressurized atmosphere thereby being placed in such conditions that both boards are out of contact, and when laminating two sheets of boards, the spacer jig 5 is pulled out outwardly under depressurization to release the retention of the upper semiconductor board 3 so as to let it fall, whereby it is brought into full contact with the semiconductor substrate 4 arranged under by its own weight, thus the fellow boards are laminated with each other. Hereby, the reduction of crystal distortion is materialized, and also air trapping ceases to occur at an interface between two boards, and the occurrence of voids is eliminated.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子形成用
の基板加工技術に係り、特に2枚の半導体基板の貼り合
わせる半導体基板貼り合わせ方法とその装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a substrate processing technique for forming a semiconductor element, and more particularly to a semiconductor substrate bonding method and apparatus for bonding two semiconductor substrates.

【0002】[0002]

【従来の技術】絶縁膜上にシリコン単結晶層を配置した
SOI(Silicon On Insulator)
基板は、高耐圧デバイス、高速低消費電力デバイス、半
導体センサ等の多様なデバイス形成用基板として注目さ
れており、より信頼性の高い基板開発が進められてい
る。
2. Description of the Related Art An SOI (Silicon On Insulator) having a silicon single crystal layer disposed on an insulating film.
Substrates are attracting attention as substrates for forming various devices such as high withstand voltage devices, high-speed and low power consumption devices, and semiconductor sensors, and more reliable substrates are being developed.

【0003】SOI基板の加工法としては、バルクシリ
コン基板中に酸素イオンを注入し熱処埋により注入酸素
と基板シリコンとを反応させることで埋込酸化膜を形成
するSIMOX法(Separation by Im
planted Oxygen)と、酸化膜を挟んで2
枚のシリコン基板を貼り合わせ、一方の基板を薄膜化す
ることでSOI構造を形成する貼り合わせ法が用いられ
ている。特に、貼り合わせ法は表面シリコン膜厚、埋込
酸化膜厚が任意に制御可能で、酸素イオン注入に起因す
る欠陥の問題を持つSIMOX基板に比較し結晶性が良
好であるといった優位性を持っている。
[0003] As a processing method of an SOI substrate, a SIMOX method (separation by im- um) for forming a buried oxide film by implanting oxygen ions into a bulk silicon substrate and reacting the implanted oxygen with the substrate silicon by heat treatment.
planted Oxygen) and 2
A bonding method is used in which two silicon substrates are bonded to each other and one of the substrates is thinned to form an SOI structure. In particular, the bonding method has the advantage that the surface silicon film thickness and the buried oxide film thickness can be arbitrarily controlled, and the crystallinity is better than that of a SIMOX substrate having the problem of defects due to oxygen ion implantation. ing.

【0004】貼り合わせ法によりSOI基板を形成する
上では、2枚の基板を貼り合わせる際に接接合界面に取
り込まれるパーティクルやエアによるボイドの低減が重
要な課題である。
[0004] In forming an SOI substrate by a bonding method, it is an important issue to reduce voids due to particles or air taken into a contact interface when two substrates are bonded to each other.

【0005】このため、ボイド低減を目的として、様々
な貼り合わせ手法が提案されている。
For this reason, various bonding methods have been proposed for the purpose of reducing voids.

【0006】特開平5−152549号公報において
は、図17に示されるように1枚の基板4を平坦な面上
に配置し、別に準備する1枚の基板3を真空ピンセット
13で固定し、この状態でOF(オリエンテーション
フラット)部分同士を接触させることで2枚の基板3,
4の位置合わせを行い、その後に、真空ピンセット13
による固定を解除することにより、OF側からエアを押
し出して貼り合わせを行う手法が提案されている。
In Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 5-152549, as shown in FIG. 17, one substrate 4 is arranged on a flat surface, and another substrate 3 separately prepared is fixed with vacuum tweezers 13. In this state, the OF (orientation
The two substrates 3, 3
4 and then the vacuum tweezers 13
A method has been proposed in which the fixing by releasing is performed to extrude air from the OF side to perform bonding.

【0007】また特開平5−275300号公報におい
ても、図18に示されるように一方の基板4を撓ませた
上で基板周辺部を接触させ、順次径方向に連続的に貼り
合わせを行うことにより、貼り合わせ界面のエアを押し
出して貼り合わせるようにしたボイドの低減可能な貼り
合わせ手法が提案されている。
In Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-275300, as shown in FIG. 18, one of the substrates 4 is bent, and the peripheral portions of the substrates are brought into contact with each other, so that the substrates are successively bonded in the radial direction. Accordingly, a bonding method capable of reducing voids by extruding air at the bonding interface and bonding the substrates has been proposed.

【0008】また特開平9−97755号公報において
も、基板位置合わせを高精度に行う工夫を利用して、同
様に基板周囲から貼り合わせるようにして貼り合わせ境
界からエアを押し出して、ボイドの低減を図る手法が提
案されている。
Also, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-97755, air is extruded from the bonding boundary in the same manner so as to be bonded from the periphery of the substrate by utilizing a device for positioning the substrate with high precision, thereby reducing voids. There has been proposed a technique for achieving this.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
公報のような基板の一部を接触させた後に基板全体を徐
々に貼り合わせる手法は、図19(a)に示されるよう
に一時的に接触部分と非接触部分が存在するので、結晶
歪が発生するといった問題がある。結晶歪は、図19
(b)の魔鏡像の写真で示すように、貼り合わせ開始時
の接触位置から非接触位置の間に広がっていることがわ
かる。しかも、エアを押し出すことによるボイド低減効
果はあるが、依然としてボイドが発生するおそれがあ
る。
However, the method disclosed in these publications in which a part of the substrate is brought into contact with the substrate and then the whole substrate is gradually attached to the substrate is temporarily contacted as shown in FIG. Since there is a non-contact portion, there is a problem that crystal distortion occurs. The crystal strain is shown in FIG.
As shown in the photo of the magic mirror image in (b), it can be seen that it spreads from the contact position at the time of the start of bonding to the non-contact position. In addition, although there is a void reduction effect by pushing out air, there is a possibility that voids may still be generated.

【0010】また図20(a)に示されるように貼り合
わせにおいて、中心部を接触させてその後に基板全面に
貼り合わせる手法を用いた場合も、初期の接触位置付近
に歪が発生する。図20(b)に示される魔鏡像の写真
は、この結晶歪がシリコン基板の内部応力を部分的に増
加させていることを示している。むろん、ボイドが発生
するおそれもある。
Also, as shown in FIG. 20 (a), in the case of using a method in which the center portion is brought into contact with the substrate and then the entire surface of the substrate is bonded, distortion occurs near the initial contact position. The photograph of the magic mirror image shown in FIG. 20 (b) shows that the crystal strain partially increases the internal stress of the silicon substrate. Of course, voids may be generated.

【0011】このため、貼り合わせ後に薄膜化すること
によりSOI基板を形成したとしても、基板上で部分的
にデバイス特性を悪化させることになり、歩留まり低下
の原因となりやすい。また薄膜化の工程で研削・研磨法
を用いたとしても、歪の影響による表面の凹凸により図
19(c)、図20(c)に示すように基板厚みばらつ
きが増加し、これがデバイス特性のばらつきの原因とな
り歩留まりの悪化を招きやすい。
For this reason, even if an SOI substrate is formed by thinning after bonding, device characteristics are partially deteriorated on the substrate, which is likely to cause a reduction in yield. Further, even if the grinding / polishing method is used in the thinning process, the unevenness of the surface due to the influence of the strain increases the variation in the substrate thickness as shown in FIGS. 19 (c) and 20 (c). It is likely to cause variation, which may lead to deterioration in yield.

【0012】そこで、本発明においては、結晶歪の低減
化とエアの閉じ込みによるボイドの発生を無くした半導
体基板貼り合わせ方法と貼り合わせ装置を提供すること
を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for bonding a semiconductor substrate in which crystal distortion is reduced and voids due to trapping of air are eliminated.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1に記載した半導体基板貼り合わせ方法におい
ては、減圧化雰囲気において貼り合わせ面が向き合うよ
うに第1の半導体基板を下側に配置し第2の半導体基板
を上側に配置して互いに接触しない状態に保持させ、減
圧化で第2の半導体基板の保持を解除して該上側に配置
した第2の半導体基板を落下させ、自重により下側に配
置した第1の半導体基板と全面で接触させて半導体基板
同士を貼り合わせる方法の採用により、2枚の基板の貼
り合わせの際に基板全面がほぼ同時に一方の基板と接触
するようになるので、接触部分と非接触部分が形成され
ずにすみ、結晶歪の抑制が可能となる。特に自重以上の
加圧を必要としないため加圧部に生じる結晶歪も発生し
ない。しかも、減圧雰囲気中で貼り合わせが行われるの
で2枚の基板間にエアが閉じ込められることによるボイ
ドが原理的に発生せずにすむ。すなわち、大気中で接合
する場合に懸念されるエア閉じ込めによるボイドの問題
点が除外され、ボイドによる基板面内での歩留まり低下
が抑制される。
In order to achieve the above object, in the method of bonding a semiconductor substrate according to the first aspect, the first semiconductor substrate is placed on the lower side so that the bonding surfaces face each other in a reduced-pressure atmosphere. The second semiconductor substrate is disposed on the upper side and held in a state of not contacting with each other, the holding of the second semiconductor substrate is released by depressurization, and the second semiconductor substrate disposed on the upper side is dropped to reduce its own weight. The method employs a method in which a semiconductor substrate is bonded by bringing the entire surface into contact with a first semiconductor substrate disposed on the lower side so that the entire surface of the substrate comes into contact with one substrate almost simultaneously when two substrates are bonded. Therefore, a contact portion and a non-contact portion do not need to be formed, and crystal distortion can be suppressed. In particular, since no pressurization higher than its own weight is required, no crystal distortion occurs in the pressurized portion. In addition, since the bonding is performed in a reduced pressure atmosphere, voids due to trapped air between the two substrates do not occur in principle. That is, the problem of voids due to air confinement, which is a concern when bonding in the atmosphere, is eliminated, and a decrease in yield in the substrate surface due to the voids is suppressed.

【0014】請求項2に記載の半導体基板貼り合わせ方
法においては、対向する2枚の半導体基板をスペーサに
より分離し、同スペーサを基板外側へ引き出すという方
法の採用により、簡単な作業で、上側に配置した第2の
基板が自重により第1の基板と接触して基板全面での貼
り合わせが行われる。
In the method of bonding a semiconductor substrate according to a second aspect of the present invention, two opposing semiconductor substrates are separated by a spacer, and the spacer is drawn out of the substrate. The placed second substrate comes into contact with the first substrate by its own weight, and the entire surface of the substrate is bonded.

【0015】請求項3に記載の半導体基板貼り合わせ方
法においては、上側に配置する第2の半導体基板の裏面
側を治具で第1の半導体基板と接触しないように保持
し、治具による第2の半導体基板の固定を解除するとい
う方法の採用により、簡単な作業で、第2の基板が自重
により第1の基板と接触して基板全面での貼り合わせが
行われる。
In the method of bonding a semiconductor substrate according to a third aspect of the present invention, the back surface of the second semiconductor substrate disposed above is held by a jig so as not to contact the first semiconductor substrate. By adopting the method of releasing the fixing of the second semiconductor substrate, the second substrate is brought into contact with the first substrate by its own weight and the whole surface of the substrates is bonded by a simple operation.

【0016】請求項4に記載の半導体基板貼り合わせ方
法においては、貼り合わせ前に硫酸、過酸化水素混合溶
液等の酸性溶液により洗浄することで自然酸化膜を形成
するという方法を採用することにより、表面が親水化さ
せられる。この表面を親水化することにより、OH基が
表面に付着するため、その後に実施する貼り合わせ工程
において水素結合を形成することが可能となり、強固な
基板貼り合わせが実現できるようになる。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method of bonding a semiconductor substrate, wherein a natural oxide film is formed by washing with an acidic solution such as a mixed solution of sulfuric acid and hydrogen peroxide before bonding. The surface is made hydrophilic. By making this surface hydrophilic, OH groups adhere to the surface, so that a hydrogen bonding can be formed in a subsequent bonding step, and strong substrate bonding can be realized.

【0017】請求項5に記載の半導体基板貼り合わせ方
法においては、OF部が一致するように位置合わせを行
なうという方法の採用により、基板全体の位置合わせ精
度が向上し、貼り合わせ面積が最大に保てるようになる
ので、接合強度が強化される。しかも、接合強度が強化
されるだけでなく、構造体付の基板を貼り合わせデバイ
スを形成する際にも互いの基板上に形成された構造体の
位置ずれによる歩留まり低下が抑制される。
In the semiconductor substrate bonding method according to the fifth aspect, by adopting a method of performing positioning so that the OF portions coincide with each other, the positioning accuracy of the entire substrate is improved, and the bonding area is maximized. Since it can be maintained, the bonding strength is enhanced. In addition, not only the bonding strength is enhanced, but also when the substrates with the structures are bonded to each other to form a device, a decrease in the yield due to the misalignment of the structures formed on each other is suppressed.

【0018】請求項6に記載の半導体基板貼り合わせ方
法においては、水平方向に対してOF部が低くなるよう
に第1の半導体基板を受ける基板配置面を傾斜させる方
法の採用により、対向する2枚の基板が各々の自重によ
りOF部で位置合わせが可能となり、傾斜した状態で、
スペーサ治具を引抜いて貼り合わせを行うことにより、
より高精度の位置合わせが実現されるようになる。
In the method of bonding a semiconductor substrate according to the present invention, a method of inclining a substrate arrangement surface for receiving a first semiconductor substrate so that an OF portion becomes lower with respect to a horizontal direction is adopted. The two substrates can be positioned at the OF section by their own weight,
By pulling out and attaching the spacer jig,
Higher precision alignment is realized.

【0019】請求項7に記載の半導体基板貼り合わせ方
法においては、2枚の半導体基板の貼り合わせを行った
後に、熱処理を施すことにより、貼り合わせ強度が強化
され、SOI基板を形成する上での薄膜化工程やSOI
基板形成後のデバイス工程において発生が懸念される貼
り合わせ面での剥がれの問題が抑制されるようになる。
In the method of bonding a semiconductor substrate according to the present invention, the bonding strength is enhanced by performing a heat treatment after bonding the two semiconductor substrates, so that an SOI substrate can be formed. Thinning process and SOI
The problem of peeling at the bonding surface, which is likely to occur in a device process after forming the substrate, is suppressed.

【0020】請求項8に記載の半導体基板貼り合わせ装
置においては、外部と遮断されたチェンバー内に装填可
能な貼り合わせ面を上向きにして第1の基板を配置する
支持台と、この支持台上に配置される第1の半導体基板
の上側に同半導体基板に接触しないよう貼り合わせ面を
下側に向けて第2の半導体基板を第1の半導体基板と対
向して保持させる保持機構と、前記チェンバー内を排気
する真空ポンプとを有した構成を採用したことにより、
請求項1に記載の半導体基板貼り合わせ方法、すなわ
ち、自重による全面での貼り合わせ方法が可能となる。
In the semiconductor substrate bonding apparatus according to the present invention, the first substrate is disposed with the bonding surface which can be loaded in the chamber shielded from the outside facing upward, and the first substrate is placed on the support table. A holding mechanism for holding the second semiconductor substrate facing the first semiconductor substrate with the bonding surface facing down so as not to contact the first semiconductor substrate disposed on the first semiconductor substrate; By adopting a configuration with a vacuum pump that exhausts the inside of the chamber,
The semiconductor substrate bonding method according to the first aspect, that is, the bonding method over the entire surface by its own weight is possible.

【0021】請求項9に記載の半導体基板貼り合わせ装
置によれば、2枚の半導体基板の間に装填可能なスペー
サを用いて、上側の半導体基板を保持したり保持を解除
する構成としたことにより、保持の際に2枚の半導体基
板の接触を防止しつつ、請求項2に記載の半導体基板貼
り合わせ方法が可能となる。
According to the semiconductor substrate bonding apparatus of the ninth aspect, the upper semiconductor substrate is held or released by using a spacer which can be loaded between the two semiconductor substrates. Accordingly, the semiconductor substrate bonding method according to the second aspect can be performed while preventing contact between the two semiconductor substrates during holding.

【0022】請求項10に記載の半導体基板貼り合わせ
装置においては、上側に配置する第2の基板の裏面側を
治具、例えば静電チャックもしくは真空チャック等を用
いて保持する構成としたことにより、保持の際に2枚の
半導体基板の接触を防止しつつ、請求項3に記載の半導
体基板貼り合わせ方法が可能となる。
In the semiconductor substrate bonding apparatus according to the tenth aspect, the back surface of the second substrate disposed above is held by using a jig, for example, an electrostatic chuck or a vacuum chuck. In addition, the semiconductor substrate bonding method according to the third aspect can be performed while preventing contact between the two semiconductor substrates during holding.

【0023】請求項11に記載の半導体基板貼り合わせ
装置においては、支持台に2枚の半導体基板の位置合せ
を行なう治具を有した構成としたことにより、対向する
2枚の半導体基板の位置合せ精度が向上し、信頼性の高
い貼り含わせ基板の形成が可能となる。
[0023] In the semiconductor substrate bonding apparatus according to the eleventh aspect, the jig for aligning the two semiconductor substrates is provided on the support base, so that the position of the two opposing semiconductor substrates is adjusted. The alignment accuracy is improved, and a highly reliable bonded substrate can be formed.

【0024】請求項12に記載の半導体基板貼り合わせ
装置においては、支持台の上面に、基板形状に合わせた
2枚の対向する半導体基板が嵌め込み可能な溝を形成し
て、支持台上での基板位置合わせを目的とした治具とし
た構成を採用することにより、簡単な構造で、同様に2
枚の半導体基板の位置合せ精度向上が図れる。
In the semiconductor substrate bonding apparatus according to the twelfth aspect, a groove is formed on the upper surface of the support table so that two opposing semiconductor substrates conforming to the substrate shape can be fitted into the groove. By adopting a configuration as a jig for the purpose of substrate alignment, a simple structure can be obtained.
The alignment accuracy of one semiconductor substrate can be improved.

【0025】請求項13に記載の半導体貼り合わせ装置
においては、基板の周囲を取り囲む支持台上の取り囲む
位置に複数の柱状の構造体を設置して、支持台上での基
板位置合わせを目的とした治具とした構成を採用するこ
とにより、簡単な構造で、同様に2枚の半導体基板の位
置合せ精度向上が図れる。
In the semiconductor bonding apparatus according to the thirteenth aspect, a plurality of columnar structures are installed at surrounding positions on a support that surrounds the periphery of the substrate so as to align the substrate on the support. By adopting the configuration of the jig described above, the alignment accuracy of the two semiconductor substrates can be similarly improved with a simple structure.

【0026】請求項14に記載の半導体貼り合わせ装置
においては、貼り合わせる第1の半導体基板と第2の半
導体基板を配置する支持台は、水平面に対してOF部が
低くなるように傾斜した構成を採用することにより、対
向する2枚の基板が各々の自重によりOF部で位置合わ
せられるので、2枚の半導体基板の位置合せ精度向上が
図れる。
In the semiconductor bonding apparatus according to the present invention, the support on which the first semiconductor substrate and the second semiconductor substrate to be bonded are arranged is inclined with respect to the horizontal plane so that the OF portion becomes lower. Is adopted, the two opposing substrates are positioned in the OF section by their own weights, so that the positioning accuracy of the two semiconductor substrates can be improved.

【0027】請求項15に記載の半導体基板貼り合わせ
装置においては、貼り合わせた第1の半導体基板と第2
の半導体基板とを室温以上の高温条件下で熱処埋する熱
処理装置を有する構成としたことにより、貼り合わせ後
の高温熱処理を半導体基板貼り合わせ装置内で行なえ、
高温熱処埋装置を別途準備する必要が無くなりコストの
低減が図れる。しかも、減圧化で高温熱処埋を行うこと
で、貼り合わせが強化された後に大気中に取り出せるの
で、貼り合わせ界面へのエアの混入によるボイド発生の
心配がない。
In the semiconductor substrate bonding apparatus according to the present invention, the bonded first semiconductor substrate and the second
With a configuration having a heat treatment apparatus for heat-treating the semiconductor substrate with the semiconductor substrate under a high temperature condition of room temperature or higher, high-temperature heat treatment after bonding can be performed in the semiconductor substrate bonding apparatus,
It is not necessary to separately prepare a high-temperature heat treatment device, and the cost can be reduced. In addition, by performing high-temperature heat treatment under reduced pressure, the bonding can be taken out into the air after the bonding is strengthened, so that there is no fear of generation of voids due to air mixing into the bonding interface.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】(第1の実施形態)以下、本発明
の第1の実施形態について図1ないし図8を参照しなが
ら説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First Embodiment A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0029】図1ないし図4は本発明の半導体基板貼り
含わせ装置の一例を示す説明図で、図5ないし図7はこ
の半導体基板貼り合わせ装置を用いて、2枚のシリコン
基板3,4(半導体基板に相当)を貼り合わせる半導体
基板貼り合わせ方法の手順を模式的に示している。
FIGS. 1 to 4 are explanatory views showing an example of a semiconductor substrate bonding apparatus according to the present invention. FIGS. 5 to 7 show two silicon substrates 3 and 4 using this semiconductor substrate bonding apparatus. 4 schematically illustrates a procedure of a semiconductor substrate bonding method of bonding (corresponding to a semiconductor substrate).

【0030】貼り合わせ方法の手順としては、まず、図
5(a)および図6(a)に示されるように貼り合わせ
る2枚のシリコン基板3,4を準備し、その一方の側
面、例えばシリコン基板3の一側面に熱酸化もしくはP
VD、CVD法等により酸化膜7を成膜し、これを最終
的に形成するSOI基板の埋込酸化膜とする。もちろ
ん、酸化膜7はいずれのシリコン基板3,4に成膜して
も構わず、また両方のシリコン基板3,4に成膜しても
よい。
As a procedure of the bonding method, first, as shown in FIGS. 5A and 6A, two silicon substrates 3 and 4 to be bonded are prepared. Thermal oxidation or P
An oxide film 7 is formed by VD, CVD, or the like, and is used as a buried oxide film of an SOI substrate to be finally formed. Of course, the oxide film 7 may be formed on any of the silicon substrates 3 and 4, or may be formed on both of the silicon substrates 3 and 4.

【0031】その後、2枚のシリコン基板3,4の良好
な貼り含わせを実現するために表面を清浄化する。
Thereafter, the surface is cleaned in order to realize good bonding of the two silicon substrates 3 and 4.

【0032】ここで、良好な貼り合わせを実現するため
には、貼り合わせ面を親水化することが望ましい。
Here, in order to realize good bonding, it is desirable to make the bonding surface hydrophilic.

【0033】この親水化の手法の例としては、2枚のシ
リコン基板3,4を酸性溶液、例えば「H2SO4:H2
O2=4:1」(硫酸、過酸化水素混合用溶液)の溶液
中で、120℃程度、20分間ほど保持し、図5(b)
および図6(b)に示されるように表面に自然酸化膜
8,9を形成し、その後の流水洗浄とスピン乾燥によ
り、表面にOH基(シラノ一ル基)を付着させる。これ
により、その後に実施する基板貼り合わせ工程により水
素結合を形成することを可能にして、強固な基板貼り合
わせが実現されるようにしている。
As an example of this method of hydrophilization, two silicon substrates 3 and 4 are placed in an acidic solution, for example, “H 2 SO 4: H 2
O2 = 4: 1 "(solution for mixing sulfuric acid and hydrogen peroxide), and kept at about 120 ° C. for about 20 minutes to obtain FIG.
As shown in FIG. 6B, natural oxide films 8 and 9 are formed on the surfaces, and OH groups (silanol groups) are attached to the surfaces by washing with running water and spin drying. This makes it possible to form a hydrogen bond in a substrate bonding step performed later, thereby realizing a strong substrate bonding.

【0034】そして、後述する半導体基板貼り合わせ装
置を用い、図7(a)に示されるように2枚のシリコン
基板3,4の鏡面同士を密着させて貼り合わせを行う手
順である。
Then, as shown in FIG. 7A, the two silicon substrates 3 and 4 are brought into close contact with each other and the mirror surfaces are adhered to each other using a semiconductor substrate bonding apparatus described later.

【0035】この貼り合わせ前に、2枚のシリコン基板
3,4の貼り合わせ面に純粋水を吹き付ける洗浄工程を
追加することにより、パーティクルが除去され、貼り合
わせ後のパーティクルに起因するボイドの発生が低減さ
れる。
Before the bonding, a cleaning step of spraying pure water on the bonding surfaces of the two silicon substrates 3 and 4 removes particles, thereby generating voids due to the bonded particles. Is reduced.

【0036】つぎに、半導体基板貼り合わせ装置につい
て説明すれば、同装置は、図1に示されるように外部と
遮断された減圧チェンバー1を有している。この減圧チ
ェンバー1は、排気系、例えば真空ポンプ6が接続され
ていて、真空ポンプ6の運転により減圧チェンバー1の
内部が減圧されるようにしてある。この減圧雰囲気とな
る減圧チェンバー1内には、支持台2が装填されてい
る。この支持台2の上面には、あらかじめ基板形状に合
わせた溝2aが形成してある。この溝2aの溝側面に
は、シリコン基板3,4のOF(オリエンテーション
フラット)部3a,4aに相当する部分、例えばスリッ
ト式では同スリットを埋める張出部分2bが形成してあ
る。この溝2a内で、シリコン基板3,4のうちの一
方、例えばシリコン基板4を貼り合わせ面となる鏡面を
上側に向けて配置させたり、このシリコン基板4の上側
に他方のシリコン基板3を貼り合わせ面となる鏡面を下
側に向けて配置できる構造としてある。溝2aは、対向
する2枚のシリコン基板3,4を収める溝深さを有して
いて、対向する2枚のシリコン基板3,4を共に嵌め込
み可能としており、支持台2上におけるシリコン基板
3,4の位置合わせを目的とした治具を形成している。
Next, the semiconductor substrate bonding apparatus will be described. As shown in FIG. 1, the apparatus has a decompression chamber 1 which is isolated from the outside. The decompression chamber 1 is connected to an exhaust system, for example, a vacuum pump 6, and the inside of the decompression chamber 1 is depressurized by the operation of the vacuum pump 6. A support table 2 is loaded in the decompression chamber 1 in the decompression atmosphere. On the upper surface of the support 2, grooves 2a are formed in advance in accordance with the shape of the substrate. OF (orientation) of the silicon substrates 3 and 4 is provided on the side surfaces of the grooves 2a.
Flat portions 3a and 4a are formed, for example, overhang portions 2b are formed to fill the slits in the slit type. In the groove 2a, one of the silicon substrates 3 and 4, for example, the mirror surface serving as the bonding surface of the silicon substrate 4 is arranged facing upward, or the other silicon substrate 3 is bonded on the upper side of the silicon substrate 4. It has a structure in which the mirror surface serving as the mating surface can be arranged facing downward. The groove 2 a has a groove depth for accommodating the two opposing silicon substrates 3 and 4, and the two opposing silicon substrates 3 and 4 can be fitted together. , 4 are formed.

【0037】また溝2の溝側面には、貼り合わせる2枚
のシリコン基板3,4が減圧チェンバー1内に持ち込む
前に接触するのを防止するための保持機構として、例え
ば溝2a内に嵌め込まれる2枚のシリコン基板3,4の
界面に挿入されるスペーサ治具5(スペーサに相当)を
有している。これらスペーサ治具5は、溝2a内外に出
入り可能に組み付けてある。そして、図2に示されるよ
うに各スペーサ治具5は基板界面に挿入可能な位置に複
数個所配置してあり、スペーサ治具5の先端部を溝底面
に配置されたシリコン基板4の上側へ突き出すことによ
り、上側に配置されるシリコン基板3を下側から支える
体制が形成されるようにしている。これにより、上側の
シリコン基板3を、支持台2の底面に配置されたシリコ
ン基板4と接触しないように同シリコン基板4の上側
で、略平行をなして互いに対向する状態に保持されるよ
うにしている。つまり、簡単な構造で、2枚のシリコン
基板3,4間で互いに接触位置が発生しないように保持
させる構造としてある。そして、図3および図4に示さ
れるように全スペーサ治具5を同時に基板外側へ引き出
すという簡単な作業を行なうことにより、シリコン基板
2の保持が解除され、自重により落下して、下側に配置
されているシリコン基板4の全面と接触し、シリコン基
板同士の貼り合わせが行なえるようにしてある。こうし
た2枚の対向するシリコン基板3,4に挿入するスペー
サ治具5の幅に関しては特に限定しないが、できるだけ
浅いことが望ましい。これは、基板との接触部分が増え
ることで傷やパーティクルの発生を起こし、ボイドの原
因となるためである。但し、一般的に基板周辺部にはデ
バイスパターンを形成しないため、その範囲内でのボイ
ドの発生は歩留まり低下をまねかない。したがって、例
えば挿入するスペーサ治具5の深さは3mm程度(もしく
はそれ以下)とすることが望ましい。スペーサ治具5の
厚みは、ウェハのそりによる接触を避けるために2枚の
シリコン基板3,4のそり量の合計以上の厚みが必要で
ある。一般的に用いられるシリコン基板(6インチ)の
場合にはそり量は100μm以下であるため、スペーサ
治具5の厚みは200μm以上であることが望ましい。
またスペーサ治具5は、シリコン基板3と接触する際の
傷をできるだけさけるため、例えばシリコン基板3,4
に適用する場合にはシリコンより硬度の大きい材料を用
いることは好ましくない。具体的には、テフロン(登録
商標)材やテフロンコート材料を用いることが望まし
い。またスペーサ治具5は、上側のシリコン基板3を支
える目的から対称な位置に配置する必要があり、図2に
示されるような3点で支える場合には中心に対して12
0°ごとの位置に点対称となる位置とし、4点で支える
場合には90°ごとの位置とすることが望ましい。むろ
ん、引き抜く際には同時に全面でシリコン基板3,4を
接触させるために、スペーサ治具5を同時に引き抜くこ
とが必要である。
As a holding mechanism for preventing the two silicon substrates 3 and 4 to be bonded from coming into contact with each other before being brought into the decompression chamber 1, they are fitted into the groove 2a, for example, in the groove 2a. It has a spacer jig 5 (corresponding to a spacer) inserted at the interface between the two silicon substrates 3 and 4. These spacer jigs 5 are assembled so as to be able to move in and out of the groove 2a. Then, as shown in FIG. 2, the spacer jigs 5 are arranged at a plurality of positions at positions where they can be inserted into the substrate interface, and the tip of the spacer jigs 5 is placed above the silicon substrate 4 arranged on the bottom of the groove. By projecting, a system for supporting the silicon substrate 3 arranged on the upper side from below is formed. As a result, the upper silicon substrate 3 is held substantially parallel to each other on the upper side of the silicon substrate 4 so as not to contact the silicon substrate 4 arranged on the bottom surface of the support base 2. ing. In other words, this is a structure in which the two silicon substrates 3 and 4 are held in a simple structure so that contact positions do not occur between them. Then, as shown in FIG. 3 and FIG. 4, by performing a simple operation of simultaneously pulling out all the spacer jigs 5 to the outside of the substrate, the holding of the silicon substrate 2 is released, the silicon substrate 2 is dropped by its own weight, and falls down. The silicon substrate 4 is in contact with the entire surface of the placed silicon substrate 4 so that the silicon substrates can be bonded to each other. The width of the spacer jig 5 inserted into the two opposed silicon substrates 3 and 4 is not particularly limited, but is preferably as shallow as possible. This is because an increase in the number of contact portions with the substrate causes generation of scratches and particles, which causes voids. However, since no device pattern is generally formed in the peripheral portion of the substrate, the generation of voids within that range does not lead to a decrease in yield. Therefore, for example, the depth of the spacer jig 5 to be inserted is desirably about 3 mm (or less). The thickness of the spacer jig 5 must be equal to or greater than the sum of the warpage amounts of the two silicon substrates 3 and 4 in order to avoid contact due to wafer warpage. In the case of a generally used silicon substrate (6 inches), since the amount of warpage is 100 μm or less, the thickness of the spacer jig 5 is desirably 200 μm or more.
Further, the spacer jig 5 is provided with, for example, silicon substrates 3 and 4 in order to minimize scratches in contact with the silicon substrate 3.
It is not preferable to use a material having a hardness higher than that of silicon when applying to silicon. Specifically, it is desirable to use a Teflon (registered trademark) material or a Teflon coat material. Further, the spacer jigs 5 need to be arranged at symmetrical positions for the purpose of supporting the upper silicon substrate 3, and when supporting at three points as shown in FIG.
It is preferable that the position is point-symmetrical at every 0 °, and that the position is every 90 ° when supported at four points. Needless to say, the spacer jig 5 needs to be simultaneously pulled out in order to bring the silicon substrates 3 and 4 into contact with the entire surface at the same time.

【0038】なお、6aは、例えば減圧チェンバー1内
に装填され、2枚のシリコン基板3,4を貼り合わせた
状態で減圧化もしくはガス雰囲気中において室温以上の
高温条件下で熱処理(高温熱処理)を施すことにより接
合を強化することを目的とするヒータ装置(熱処理装置
に相当)を示す。
The reference numeral 6a is, for example, loaded in the vacuum chamber 1 and heat-treated under high-temperature conditions of room temperature or higher in a gas atmosphere with the two silicon substrates 3 and 4 bonded together under reduced pressure or in a gas atmosphere. 2 shows a heater device (corresponding to a heat treatment device) for the purpose of strengthening the bonding by performing the heat treatment.

【0039】この半導体基板貼り合わせ装置を用いて、
本発明の半導体基板貼り合わせ方法を説明すれば、ま
ず、例えば貼り付け面を上側に向けてシリコン基板4を
支持台2の溝2a内に配置する。ついで、各スペース治
具5を溝内部へ引き出して支える体制を形成してから、
貼り付け面を下側に向けたシリコン基板3をシリコン基
板4の上側に配置する。すると、溝内部に配置されるシ
リコン基板3は、溝形状がなす治具(ガイド)作用によ
り、シリコン基板4と高い精度で位置決められながら、
スペース治具5により下側から支えられる。これによ
り、シリコン基板3は、支持台2に配置されたシリコン
基板4と接触しないよう、該シリコン基板4の上側に同
基板4と所定の微小距離をおいて対向する状態に保持さ
れ、減圧化雰囲気に配置される。
Using this semiconductor substrate bonding apparatus,
To describe the semiconductor substrate bonding method of the present invention, first, for example, the silicon substrate 4 is arranged in the groove 2a of the support 2 with the bonding surface facing upward. Then, after each space jig 5 is drawn out into the groove to support it,
The silicon substrate 3 with the attachment surface facing down is arranged above the silicon substrate 4. Then, the silicon substrate 3 disposed inside the groove is positioned with high accuracy by the jig (guide) function of the groove while being positioned with high accuracy.
It is supported from below by the space jig 5. As a result, the silicon substrate 3 is held above the silicon substrate 4 at a predetermined minute distance and opposed to the silicon substrate 4 so as not to come into contact with the silicon substrate 4 disposed on the support table 2. Placed in the atmosphere.

【0040】その上で、真空ポンプ6を運転して、減圧
チェンバー1内のエア、すなわちボイドの原因となるエ
アを排気する。排気後に全てスペーサ治具5を同時に引
き抜く。
Then, the vacuum pump 6 is operated to exhaust air in the decompression chamber 1, that is, air that causes voids. After the exhaust, all the spacer jigs 5 are simultaneously pulled out.

【0041】すると、図3および図4に示されるように
シリコン基板3は、保持の解除により落下し、図7
(b)にも示されるように自重により下側のシリコン基
板4と全面で接触して、基板同士が貼り合わさる。
Then, as shown in FIGS. 3 and 4, the silicon substrate 3 drops due to the release of the holding, and
As shown in FIG. 3B, the entire surface is brought into contact with the lower silicon substrate 4 by its own weight, and the substrates are bonded to each other.

【0042】このようにして行われる基板貼り合わせ
は、2枚のシリコン基板3,4の基板全面がほぼ同時に
接触するので、接触部分と非接触部分が形成されず、前
述したような周辺部もしくは中央部等を予め接触させた
ような結晶歪の発生はない。特に自重以上の加圧を必要
としないため加圧部に生じる結晶歪も発生しない。しか
も、減圧雰囲気中で貼り合わせが行われるので2枚のシ
リコン基板3,4間にエアが閉じ込められることによる
ボイドが原理的に発生しないので、大気中で接合する場
合に懸念されるエア閉じ込めによるボイドの問題点がな
くなり、自重による落下であってもボイドの発生はな
く、ボイドによる基板面内での歩留まり低下が抑制され
る。
In the substrate bonding performed in this manner, since the entire surfaces of the two silicon substrates 3 and 4 are almost in contact with each other, a contact portion and a non-contact portion are not formed. There is no generation of crystal distortion as in the case where the central portion and the like are brought into contact in advance. In particular, since no pressurization higher than its own weight is required, no crystal distortion occurs in the pressurized portion. In addition, since the bonding is performed in a reduced pressure atmosphere, voids are not generated in principle due to the confinement of air between the two silicon substrates 3 and 4, so that there is a concern about air confinement when bonding in the air. The problem of voids is eliminated, and no voids are generated even when falling due to its own weight, thereby suppressing a decrease in yield in the substrate surface due to the voids.

【0043】貼り合わせを行ったシリコン基板3,4
は、更に貼り合わせを強固にするため、ヒータ装置6a
の作動により、1000℃以上、好ましくは1150℃
以上の高温条件下で1〜2時間程度の熱処埋を施す。
Bonded silicon substrates 3 and 4
In order to further strengthen the bonding, the heater device 6a
Above 1000 ° C, preferably 1150 ° C
The heat treatment is performed for about 1 to 2 hours under the above high temperature conditions.

【0044】このように貼り合わせ後の高温熱処理を半
導体基板貼り合わせ装置内で行なうと、高温熱処理装置
を別途準備する必要がなくなるから、コストの低減が図
れる。しかも、減圧化での高温熱処理なので、貼り合わ
せが強化された後に大気中に取り出すので、貼り合わせ
界面へのエアの混入を原因としたボイドの発生の心配も
ない。
When the high-temperature heat treatment after bonding is performed in the semiconductor substrate bonding apparatus as described above, it is not necessary to separately prepare a high-temperature heat treatment apparatus, so that the cost can be reduced. In addition, since the bonding is strengthened and taken out into the air because of the high-temperature heat treatment under reduced pressure, there is no concern about the generation of voids due to air mixing into the bonding interface.

【0045】なお、熱処埋雰囲気は、貼り合わせを行っ
た減圧雰囲気内であっても、大気中に取出し後にガス雰
囲気中で熱処理を行なう熱処埋炉でもよく。むろん、ラ
ンプ加熱装置により行なってもよい。また減圧雰囲気内
で室温以上の仮熱処理を行ない、大気中に取出した後に
1000℃以上、好ましくは1150℃以上の熱処理を
行なってもよい。
The heat treatment atmosphere may be a reduced pressure atmosphere in which the bonding is performed, or a heat treatment furnace in which heat treatment is performed in a gas atmosphere after being taken out into the atmosphere. Of course, it may be performed by a lamp heating device. Alternatively, a temporary heat treatment at a room temperature or higher may be performed in a reduced-pressure atmosphere, and the heat treatment may be performed at 1000 ° C. or higher, preferably 1150 ° C. or higher after being taken out into the air.

【0046】その後、一方の基板、例えばシリコン基板
3を研削・研磨等の手法により薄膜化し、図7(c)に
示されるように最終的に目標とするSOI膜厚のSOI
基板を形成する。
Thereafter, one of the substrates, for example, the silicon substrate 3 is thinned by a method such as grinding and polishing, and as shown in FIG.
Form a substrate.

【0047】本発明の半導体基板張り合わせ装置により
形成した貼り合わせ基板を評価すると、つぎのようなこ
とが明らかになった。
When the bonded substrate formed by the semiconductor substrate bonding apparatus of the present invention was evaluated, the following became clear.

【0048】評価には、図8(a)の写真に示されるよ
うな貼り合わせ基板の魔鏡像による結晶歪評価結果、図
8(b)の写真に示されるような音波探傷によるボイド
評価結果、図8(c)に示されるような研削・研磨後の
基板厚み評価結果を用いた。
The evaluation was performed by using a magic mirror image of the bonded substrate as shown in the photograph of FIG. 8A to evaluate the crystal distortion, and by using a sound wave flaw as shown in the photograph of FIG. The evaluation result of the substrate thickness after the grinding and polishing as shown in FIG. 8C was used.

【0049】この評価結果から、結晶歪は自重による貼
り合わせを行うことにより低減し、研削・研磨工程後の
厚みバラツキも低減していることが明らかであった。ま
た減圧雰囲気での貼り合わせにより、エアに起因するボ
イドがなくなり、ボイドレス化が可能となることもわか
った。
From the evaluation results, it was clear that the crystal strain was reduced by performing bonding by its own weight, and the thickness variation after the grinding / polishing step was also reduced. It was also found that bonding in a reduced-pressure atmosphere eliminates voids caused by air, and enables voidless bonding.

【0050】また図8(b)の超音波探傷評価結果から
わかるように、基板周辺部は各々の基板の面取り加工等
により非接触領域が発生するが、この領域は基板端部か
ら約3mm程度であり、貼り合わせ前に2つのシリコン
基板3,4間に挿入するスペーサ治具5を各々のシリコ
ン基板3,4の端部から約3mm以下の領域までとする
ことで、スペーサ治具5による傷等を原因とするボイド
の発生を無視することが可能となることがわかった。
As can be seen from the results of the ultrasonic flaw detection evaluation shown in FIG. 8B, a non-contact area occurs around the substrate due to chamfering of each substrate, but this area is about 3 mm from the end of the substrate. By setting the spacer jig 5 to be inserted between the two silicon substrates 3 and 4 before bonding to a region of about 3 mm or less from the end of each of the silicon substrates 3 and 4, the spacer jig 5 It has been found that the generation of voids due to scratches and the like can be ignored.

【0051】(第2の実施形態)以下、本発明の第2の
実施形態について図9および図10を参照しながら説明
する。
(Second Embodiment) Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0052】図9および図10は、本発明の第1の実施
形態において示した半導体基板貼り合わせ装置の変形例
で、2枚のシリコン基板3,4を配置する支持台2を、
水平方向に対してOF部3a,4aが低くなるよう傾け
て設置し、基板配置面となる支持台2の底面を傾斜させ
て、OF部3a,4aを一致させるようシリコン基板
3,4の位置合わせを行なうようにしたものである。
FIGS. 9 and 10 show a modification of the semiconductor substrate bonding apparatus shown in the first embodiment of the present invention, in which the support table 2 on which two silicon substrates 3 and 4 are arranged is mounted.
The OF sections 3a, 4a are installed so as to be inclined with respect to the horizontal direction, and the bottom surface of the support base 2, which is a substrate arrangement surface, is inclined to position the silicon substrates 3, 4 so that the OF sections 3a, 4a coincide. It is intended to be adjusted.

【0053】このようにOF部3a,4aを一致させて
基板3,4の位置合わせを行なうと、基板全体の位置合
わせ精度が向上し、貼り合わせ面積が最大に保て、接合
強度が強化される。しかも、構造体付の基板を貼り合わ
せデバイスを形成する際にも互いのシリコン基板3,4
上に形成された構造体の位置ずれによる歩留まり低下が
抑制される。
When the positions of the substrates 3 and 4 are aligned with the OF portions 3a and 4a in this manner, the positioning accuracy of the entire substrate is improved, the bonding area can be kept maximum, and the bonding strength is enhanced. You. In addition, when the substrates with the structures are bonded to each other to form a device, the silicon substrates 3 and 4 can be connected to each other.
Yield reduction due to misalignment of the structure formed thereon is suppressed.

【0054】またOF部3a,4aが低くなるよう支持
台2の基板配置面を傾斜させたので、2枚のシリコン基
板3a,4aが各々の自重によりOF部3a,4aで位
置合わせが行われるから、より高精度の位置合わせが実
現される。
Also, since the substrate placement surface of the support base 2 is inclined so that the OF portions 3a and 4a are lowered, the two silicon substrates 3a and 4a are aligned by the OF portions 3a and 4a by their own weights. Therefore, more accurate alignment is realized.

【0055】むろん、こうした場合についても、スペー
サ治具5を基板周囲の複数ケ所に配置し、減圧後にスペ
ーサ治具5を引き抜くことにより、結晶歪・エアによる
ボイドを低減した状態で高精度の貼り合わせが行なえ
る。
Needless to say, even in such a case, the spacer jigs 5 are arranged at a plurality of locations around the substrate, and the spacer jigs 5 are pulled out after decompression, so that high-precision bonding can be performed in a state where voids due to crystal distortion and air are reduced. Matching can be done.

【0056】なお、図9、図10において、第1の実施
形態と同じ部分には同一符号を付してその説明を省略し
た。
In FIGS. 9 and 10, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description is omitted.

【0057】(第3の実施形態)基板3,4の位置合わ
せを行う溝2aに代わる変形例としては、図11および
図12に示されるように支持台2に配置されるシリコン
基板3,4の外形形状に合わせて、支持台2の上面に、
同基板3,4が配置される部分の周囲を取り囲むよう
に、位置合わせ用の柱状の治具10(構造体に相当)を
複数個所に設置した位置合わせ構造を採用して、これら
治具10に取り囲まれる領域に2枚のシリコン基板3,
4を配置させることによって、支持台2上においてシリ
コン基板3,4の位置合わせが行われるようにしてもよ
い。
(Third Embodiment) As a modified example of the groove 2a for aligning the substrates 3 and 4, the silicon substrates 3 and 4 arranged on the support 2 as shown in FIGS. On the upper surface of the support 2 in accordance with the external shape of
A positioning structure in which columnar jigs 10 (corresponding to a structure) for positioning are installed at a plurality of locations so as to surround the periphery of the portion where the substrates 3 and 4 are arranged is adopted. Two silicon substrates in an area surrounded by
By arranging the silicon substrates 4, the silicon substrates 3 and 4 may be aligned on the support base 2.

【0058】この場合、柱状の治具10は基板を取り囲
む位置に配置するが、OF部3a,4aを認識させるた
めに、治具10はOF部3a,4aには1ヶ所以上必要
でOF部3a,4a以外の基板周囲には2ヶ所以上配置
する必要がある。このとき、治具10は基板周囲と点接
触すれば十分であり、大きさは特に限定しない。また治
具10は、基板と接触する際に基板表面を傷付けるおそ
れがあるため、例えばシリコン基板3,4に適用する場
合にはシリコンより硬度の大きい材料を用いることは好
ましくない。具体的には、テフロン材やテフロンコート
材を用いることが望ましい。
In this case, the columnar jig 10 is arranged at a position surrounding the substrate. However, in order to recognize the OF sections 3a, 4a, the jig 10 is required at one or more places in the OF sections 3a, 4a. It is necessary to arrange at two or more places around the substrate other than 3a and 4a. At this time, it is sufficient that the jig 10 makes point contact with the periphery of the substrate, and the size is not particularly limited. In addition, since the jig 10 may damage the substrate surface when coming into contact with the substrate, it is not preferable to use a material having a hardness higher than that of silicon when the jig 10 is applied to the silicon substrates 3 and 4, for example. Specifically, it is desirable to use a Teflon material or a Teflon coat material.

【0059】むろん、この変形例の場合も支持台2をO
F部側に傾斜させることにより、より高精度の位置合わ
せが行なえる。
Of course, also in this modification, the support 2 is
By inclining to the F side, more accurate positioning can be performed.

【0060】なお、図11、図12において、第1の実
施形態と同じ部分には同一符号を付してその説明を省略
した。
In FIGS. 11 and 12, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

【0061】(第4の実施形態)また図13および図1
4に示されるようなOF部がノッチ式の場合には、同図
に示されるように基板3,4のノッチ部分3b,4bに
相当する位置に、位置合わせ用の柱状の治具11を配置
して、2枚のシリコン基板3,4の位置合わせを行なえ
ばよい。むろん、このような位置合わせ構造でも、支持
台2をOF部側に傾斜させることにより、より高精度の
位置合わせが行なえる。
(Fourth Embodiment) FIGS. 13 and 1
In the case where the OF section is a notch type as shown in FIG. 4, a columnar jig 11 for positioning is arranged at a position corresponding to the notch portions 3b and 4b of the substrates 3 and 4 as shown in FIG. Then, the two silicon substrates 3 and 4 may be aligned. Needless to say, even with such a positioning structure, the positioning can be performed with higher accuracy by inclining the support base 2 toward the OF section.

【0062】なお、図13、図14において、第1の実
施形態と同じ部分には同一符号を付してその説明を省略
した。
In FIGS. 13 and 14, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and their description is omitted.

【0063】(第5実施形態)以下、本発明の第5の実
施形態について図15および図16を参照しながら説明
する。
(Fifth Embodiment) Hereinafter, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0064】図15および図16は、本発明の第1の実
施形態において示した半導体基板貼り含わせ装置の変形
例を示しており、第1の実施形態と異なる点は、上側に
配置されるシリリコン基板3を静電チャックや真空チャ
ック等の保持可能な治具12により保持して、下側のシ
リコン基板4と接触しない状態に保持するようにした点
である。
FIGS. 15 and 16 show a modification of the semiconductor substrate bonding apparatus shown in the first embodiment of the present invention. The different point from the first embodiment is that it is arranged on the upper side. The point is that the silicon substrate 3 is held by a holdable jig 12 such as an electrostatic chuck or a vacuum chuck so as not to contact the lower silicon substrate 4.

【0065】貼り合わせる場合には、治具12によるシ
リコン基板3の保持を解除することにより、自重でシリ
コン基板4と全面と接触して両基板3,4の貼り合わせ
が行われる。むろん、先の実施形態と同様に支持台2を
傾斜させることにより、より高精度の基板位置合わせが
行なえる なお、図15、図16において、第1の実施形態と同じ
部分には同一符号を付してその説明を省略した。
In the case of bonding, by releasing the holding of the silicon substrate 3 by the jig 12, the silicon substrate 4 is brought into contact with the entire surface of the silicon substrate 4 by its own weight, and the substrates 3 and 4 are bonded. Needless to say, by tilting the support 2 in the same manner as in the previous embodiment, more accurate substrate alignment can be performed. In FIGS. 15 and 16, the same reference numerals are used for the same parts as those in the first embodiment. The description is omitted here.

【0066】[0066]

【発明の効果】以上説明したように請求項1、請求項8
に記載の発明によれば、2枚の基板の貼り合わせの際に
基板全面がほぼ同時に一方の基板と接触するようになる
ので、接触部分と非接触部分が形成されず結晶歪の抑制
ができる。しかも、自重以上の加圧を必要としないため
加圧部に生じる結晶歪も発生せずにすみ、結晶歪を低減
できる。そのうえ、減圧雰囲気で貼り合わせが行われる
ので、2枚の基板間にエアが閉じ込められることによる
ボイドが原理的に発生せず、ボイドによる歩留まり低下
を抑制できる。
As described above, the first and eighth aspects of the present invention are described below.
According to the invention described in (1), the whole surface of the substrate comes into contact with one of the substrates almost simultaneously when the two substrates are bonded to each other, so that a contact portion and a non-contact portion are not formed and crystal distortion can be suppressed. . In addition, since it is not necessary to apply pressure equal to or more than its own weight, no crystal distortion occurs in the pressurized portion, and the crystal distortion can be reduced. In addition, since the bonding is performed in a reduced-pressure atmosphere, voids due to trapped air between the two substrates do not occur in principle, and a reduction in yield due to voids can be suppressed.

【0067】請求項2、請求項3、請求項9、請求項1
0に記載の発明によれば、上記効果に加え、簡単な作業
で、上側に配置した第2の基板が自重により第1の基板
と接触して基板全面での貼り合わせを行なうことができ
るといった効果を奏する。
Claims 2, 3, 9, 9 and 1
According to the invention described in Item No. 0, in addition to the above-described effects, the second substrate disposed on the upper side can be brought into contact with the first substrate by its own weight to perform bonding on the entire surface of the substrate by a simple operation. It works.

【0068】請求項4に記載の発明によれば、上記効果
に加え、基板表面の親水化により、OH基が表面に付着
するため、貼り合わせ工程で水素結合を形成することが
可能となり、強固な基板貼り合わせが実現できるといっ
た効果を奏する。
According to the fourth aspect of the present invention, in addition to the above effects, OH groups adhere to the surface by making the surface of the substrate hydrophilic, so that a hydrogen bond can be formed in the bonding step. This has the effect of realizing proper substrate bonding.

【0069】請求項5、請求項11、請求項12、請求
項13に記載の発明によれば、上記効果に加え、2枚の
半導体基板を高い精度で位置合わせることができ、基板
全体の位置合わせ精度を向上させることができる。これ
により、貼り合わせ面積が最大に保てるので、接合強度
が強化できる。しかも、信頼性の高い貼り合わせ基板が
得られるので、構造体付の基板を貼り合わせデバイスを
形成する際にも、互いの基板上に形成された構造体の位
置ずれによる歩留まり低下の抑制できる。
According to the fifth, eleventh, twelfth, and thirteenth aspects of the present invention, in addition to the above-described effects, two semiconductor substrates can be aligned with high accuracy, and the position of the entire substrate can be improved. The alignment accuracy can be improved. As a result, the bonding area can be kept at a maximum, so that the bonding strength can be enhanced. In addition, since a bonded substrate with high reliability can be obtained, it is possible to suppress a decrease in yield due to a positional shift between structures formed on each other even when a device with a structure is bonded to form a device.

【0070】請求項6、請求項14に記載の発明によれ
ば、対向する2枚の基板が各々の自重によりOF部で位
置合わせることができ、より高精度の位置合わせが実現
できるといった効果を奏する。
According to the sixth and fourteenth aspects of the present invention, the two opposing substrates can be positioned at the OF section by their own weights, thereby achieving an effect of achieving more accurate positioning. Play.

【0071】請求項7、請求項15に記載の発明によれ
ば、貼り合わせ強度が強化され、SOI基板を形成する
上での薄膜化工程やSOI基板形成後のデバイス工程に
おいて発生が懸念される貼り合わせ面での剥がれの問題
が抑制できる。また貼り合わせ後の高温熱処理を半導体
基板貼り合わせ装置内で行なうことにより、高温熱処埋
装置を別途準備する必要が無くなりコストの低減が図れ
る。また貼り合わせが強化された後に大気中に取り出せ
るので、貼り合わせ界面へのエアの混入によるボイド発
生の心配がないといった効果を奏する。
According to the seventh and fifteenth aspects of the present invention, the bonding strength is enhanced, and there is a concern that the bonding strength may be generated in a thinning process for forming an SOI substrate or a device process after forming the SOI substrate. The problem of peeling at the bonding surface can be suppressed. Further, by performing the high-temperature heat treatment after the bonding in the semiconductor substrate bonding apparatus, it is not necessary to separately prepare a high-temperature heat processing apparatus, and the cost can be reduced. Further, since the bonding can be taken out into the air after the bonding is strengthened, there is an effect that there is no fear of generation of voids due to mixing of air into the bonding interface.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態に係る半導体基板貼り
合わせ装置の構成を、2枚の基板を接触しないように保
持した状態と共に模式的に示す側断面図。
FIG. 1 is a side sectional view schematically showing a configuration of a semiconductor substrate bonding apparatus according to a first embodiment of the present invention, together with a state in which two substrates are held so as not to contact with each other.

【図2】図1中のA−A線に沿う半導体基板貼り合わせ
装置の平面図。
FIG. 2 is a plan view of the semiconductor substrate bonding apparatus taken along line AA in FIG.

【図3】2枚の基板を全面で接触させたときの状態を示
す側断面図。
FIG. 3 is a side sectional view showing a state where two substrates are brought into contact with each other on the entire surface.

【図4】図3中のB−B線に沿う半導体基板貼り合わせ
装置の平面図。
FIG. 4 is a plan view of the semiconductor substrate bonding apparatus taken along line BB in FIG. 3;

【図5】準備した2枚基板のうちの一方に施される前処
理を説明するための図。
FIG. 5 is a diagram illustrating a pre-process performed on one of the prepared two substrates.

【図6】同じく他方の基板に施される前処理を説明する
ための図。
FIG. 6 is a view for explaining pre-processing similarly performed on the other substrate.

【図7】2枚の基板の貼り合わせから薄膜処理までの工
程を説明するための図。
FIG. 7 is a diagram illustrating a process from bonding of two substrates to thin film processing.

【図8】(a)は本発明によって貼り合わせた基板の金
属組織を示す顕微鏡の写真。(b)はその超音波探傷に
もとづく基板の金属組織を示す顕微鏡の写真。(c)は
その研削・研磨工程後の基板厚みのばらつきを示す図。
FIG. 8 (a) is a microscope photograph showing a metal structure of a substrate bonded according to the present invention. (B) is a microscope photograph showing the metallographic structure of the substrate based on the ultrasonic inspection. (C) is a diagram showing a variation in substrate thickness after the grinding / polishing step.

【図9】本発明の第2の実施形態に係る半導体基板貼り
合わせ装置の構成を模式的に示す側断面図。
FIG. 9 is a side sectional view schematically showing a configuration of a semiconductor substrate bonding apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図10】図9中のC−C線に沿う半導体基板貼り合わ
せ装置の平面図。
FIG. 10 is a plan view of the semiconductor substrate bonding apparatus taken along line CC in FIG. 9;

【図11】本発明の第3の実施形態に係る半導体基板貼
り合わせ装置の構成を模式的に示す側断面図。
FIG. 11 is a side sectional view schematically showing a configuration of a semiconductor substrate bonding apparatus according to a third embodiment of the present invention.

【図12】図9中のD−D線に沿う半導体基板貼り合わ
せ装置の平面図。
FIG. 12 is a plan view of the semiconductor substrate bonding apparatus taken along line DD in FIG. 9;

【図13】本発明の第4の実施形態に係る半導体基板貼
り合わせ装置の構成を模式的に示す側断面図。
FIG. 13 is a side sectional view schematically showing a configuration of a semiconductor substrate bonding apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.

【図14】図9中のE−E線に沿う半導体基板貼り合わ
せ装置の平面図。
14 is a plan view of the semiconductor substrate bonding apparatus taken along line EE in FIG. 9;

【図15】本発明の第5の実施形態に係る半導体基板貼
り合わせ装置の構成を模式的に示す側断面図。
FIG. 15 is a side sectional view schematically showing a configuration of a semiconductor substrate bonding apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.

【図16】図9中のF−F線に沿う半導体基板貼り合わ
せ装置の平面図。
FIG. 16 is a plan view of the semiconductor substrate bonding apparatus taken along line FF in FIG. 9;

【図17】従来の貼り合わせ方法を模式的に示す図。FIG. 17 is a view schematically showing a conventional bonding method.

【図18】異なる従来の貼り合わせ方法を模式的に示す
図。
FIG. 18 is a diagram schematically showing a different conventional bonding method.

【図19】(a)は従来の貼り合わせ方法が、基板周辺
部に加圧力が加わりながら接触するものであることを模
式的に示す図。(b)はその貼り合わせた基板の金属組
織を示す顕微鏡の写真。(c)はその研削・研磨工程後
の基板厚みのばらつきを示す図。
FIG. 19A is a view schematically showing that a conventional bonding method makes contact with a peripheral portion of a substrate while applying a pressing force. (B) is a microscope photograph showing the metal structure of the bonded substrate. (C) is a diagram showing a variation in substrate thickness after the grinding / polishing step.

【図20】(a)は従来の貼り合わせ方法が、基板中心
部に加圧力が加わりながら接触するものであることを模
式的に示す図。(b)はその貼り合わせた基板の金属組
織を示す顕微鏡の写真。(c)はその研削・研磨工程後
の基板厚みのばらつきを示す図。
FIG. 20A is a diagram schematically showing that a conventional bonding method comes into contact with a central portion of a substrate while applying a pressing force. (B) is a microscope photograph showing the metal structure of the bonded substrate. (C) is a diagram showing a variation in substrate thickness after the grinding / polishing step.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…減圧チェンバー 2…支持台 2a…溝 3…シリコン基板(第2の貼り合わせ基板) 4…シリコン基板(第1の貼り合わせ基板) 3a,4a…OF部 5…スペーサ治具(保持機構) 6…真空ポンプ 6a…ヒータ装置(熱処理装置) 7…酸化膜 8,9…自然酸化膜 10…位置合わせ用の柱状治具(柱状の構造体) 11…位置合わせ用の治具 12…基板保持用治具(保持機構)。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Decompression chamber 2 ... Support 2a ... Groove 3 ... Silicon substrate (2nd bonded substrate) 4 ... Silicon substrate (1st bonded substrate) 3a, 4a ... OF part 5 ... Spacer jig (holding mechanism) 6 Vacuum pump 6a Heater device (heat treatment device) 7 Oxide film 8, 9 Natural oxide film 10 Positioning jig (columnar structure) 11 Positioning jig 12 Substrate holding Jig (holding mechanism).

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松村 丈広 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 大庭 浩美 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 大島 久純 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会 社デンソー内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Takehiro Matsumura 1-1-1, Showa-cho, Kariya-shi, Aichi Prefecture Inside DENSO Corporation (72) Inventor Hiromi Ohba 1-1-1, Showa-cho, Kariya-shi, Aichi Co., Ltd. Inside DENSO (72) Inventor Hisumi Oshima 1-1-1, Showa-cho, Kariya-shi, Aichi Prefecture Inside DENSO Corporation

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 2枚の半導体基板を貼り合わせる半導体
基板貼り合わせ方法であって、減圧化雰囲気において貼
り合わせ面が向き合うように第1の半導体基板を下側に
配置し第2の半導体基板を上側に配置して互いに接触し
ない状態に保持させ、減圧化で第2の半導体基板の保持
を解除して該上側に配置した第2の半導体基板を落下さ
せ、自重により下側に配置した第1の半導体基板と全面
で接触させることにより半導体基板同士を貼り合わせる
ことを特徴とする半導体基板貼り合わせ方法。
1. A semiconductor substrate bonding method for bonding two semiconductor substrates, wherein a first semiconductor substrate is disposed on a lower side so that bonding surfaces face each other in a reduced-pressure atmosphere, and a second semiconductor substrate is bonded. Arranged on the upper side to keep them in contact with each other, release of the second semiconductor substrate by pressure reduction, drop the second semiconductor substrate arranged on the upper side, and drop the first semiconductor substrate arranged on the lower side by its own weight. A semiconductor substrate bonding method, wherein semiconductor substrates are bonded to each other by bringing the entire surface into contact with the semiconductor substrate.
【請求項2】 前記第1の半導体基板と前記第2の半導
体基板は、同基板間の複数個所にスペーサが配置される
ことによって両基板相互が接触しない状態に保たれ、第
1の半導体基板と第2の半導体基板とを貼り合わせる際
に前記スぺーサを両基板の外側に引抜くことにより上側
の第2の半導体基板を落下させ、自重により下側に配置
した第1の半導体基板と全面で接触させて半導体基板同
士を貼り合わせることを特徴とする請求項1に記載の半
導体基板貼り合わせ方法。
2. The first semiconductor substrate and the second semiconductor substrate are kept out of contact with each other by arranging spacers at a plurality of positions between the first semiconductor substrate and the first semiconductor substrate. When bonding the second semiconductor substrate and the second semiconductor substrate, the upper second semiconductor substrate is dropped by pulling out the spacer to the outside of both substrates, and the first semiconductor substrate disposed on the lower side by its own weight The semiconductor substrate bonding method according to claim 1, wherein the semiconductor substrates are bonded to each other by being brought into contact with the entire surface.
【請求項3】 前記第2の半導体基板は、治具により、
貼り合わせ面が下向きになるように裏面側が保持されて
第1の半導体基板と接触しない状態に保たれ、第1の半
導体基板と第2の半導体基板とを貼り合わせる際に、治
具による第2の半導体基板の保持を解除することにより
該上側の第2の半導体基板を落下させ、自重により下側
の第1の半導体基板と全面で接触させて半導体基板同士
を貼り合わせることを特徴とする請求項1に記載の半導
体基板貼り合わせ方法。
3. The method according to claim 2, wherein the second semiconductor substrate is provided by a jig.
The back surface is held so that the bonding surface faces downward, and is kept out of contact with the first semiconductor substrate. When the first semiconductor substrate and the second semiconductor substrate are bonded to each other, a second jig is used. Releasing the holding of the semiconductor substrate, thereby dropping the upper second semiconductor substrate, and bringing the whole of the semiconductor substrate into contact with the lower first semiconductor substrate by its own weight to bond the semiconductor substrates together. Item 2. The semiconductor substrate bonding method according to Item 1.
【請求項4】 前記第1の半導体基板と前記第2の半導
体基板とは、貼り合わせ前に、酸性溶液を用いて洗浄す
ることにより表面に自然酸化膜を形成することによって
表面が親水化させてあることを特徴とする請求項1ない
し請求項3のいずれかに記載の半導体基板貼り合わせ方
法。
4. The first semiconductor substrate and the second semiconductor substrate are cleaned with an acidic solution before bonding to form a natural oxide film on the surface, thereby making the surface hydrophilic. 4. The method for bonding a semiconductor substrate according to claim 1, wherein:
【請求項5】 前記第1の半導体基板と前記第2の半導
体基板とは、OF(オリエンテーションフラット)部が
一致するように位置合わせを行なって貼り合わせが行わ
れることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれ
かに記載の半導体基板貼り合わせ方法。
5. The semiconductor device according to claim 1, wherein the first semiconductor substrate and the second semiconductor substrate are positioned and bonded so that an OF (orientation flat) portion coincides. A method for bonding a semiconductor substrate according to claim 4.
【請求項6】 水平方向に対してOF部が低くなるよう
に第1の半導体基板を受ける基板配置面を傾斜させて、
2枚の第1の半導体基板と第2の半導体基板とをOF部
で位置合わせさせることを特徴とする請求項5に記載の
半導体基板貼り合わせ方法。
6. A substrate placement surface for receiving a first semiconductor substrate is inclined such that an OF section is lower with respect to a horizontal direction,
6. The semiconductor substrate bonding method according to claim 5, wherein the two first semiconductor substrates and the second semiconductor substrate are aligned at the OF section.
【請求項7】 前記第1の半導体基板と前記第2の半導
体基板とを貼り合わせた状態で、減圧化もしくはガス雰
囲気中で熱処理を施すことを特徴とする請求項1ないし
請求項6のいずれかに記載の半導体基板の貼り合わせ方
法。
7. The method according to claim 1, wherein the first semiconductor substrate and the second semiconductor substrate are bonded to each other, and heat treatment is performed under reduced pressure or in a gas atmosphere. The method for bonding a semiconductor substrate according to any one of the above.
【請求項8】 2枚の半導体基板を貼り合わせる半導体
基板貼り合わせ装置であって、外部と遮断されたチェン
バー内に装填可能な貼り合わせ面を上向きにして第1の
基板を配置する支持台と、この支持台上に配置される第
1の半導体基板の上側で同半導体基板に接触しないよ
う、貼り付け面を下側に向けて第2の半導体基板を第1
の半導体基板と対向して保持させる保持機構と、前記チ
ェンバー内を排気する真空ポンプとを有し、 前記真空ポンプで排気される前記チェンバー内の減圧雰
囲気内で、前記保持機構を解除することにより、上側の
第2の半導体基板が落下して下側の第1の半導体基板に
全面で接触するように構成してなることを特徴とする半
導体基板貼り合わせ装置。
8. A semiconductor substrate bonding apparatus for bonding two semiconductor substrates, comprising: a support table on which a first substrate is placed with a bonding surface that can be loaded in a chamber shielded from the outside facing upward; The second semiconductor substrate is placed on the first semiconductor substrate on the first support base with the attachment surface facing downward so as not to come into contact with the first semiconductor substrate.
A holding mechanism for holding the semiconductor substrate in opposition to the semiconductor substrate, and a vacuum pump for exhausting the inside of the chamber, by releasing the holding mechanism in a reduced-pressure atmosphere in the chamber exhausted by the vacuum pump. A semiconductor substrate bonding apparatus, wherein the upper second semiconductor substrate is dropped and comes into contact with the lower first semiconductor substrate over the entire surface.
【請求項9】 前記保持機構は、支持台上の第1の半導
体基板とこの上側に配置される第2の半導体基板との間
に配置され、上側の第2の半導体基板を下側の第1の半
導体基板と接触しないよう対向して保持するとともに両
基板の間から外側に引抜くと第2の半導体基板の保持を
解除するスペーサを有し、該スペーサを両基板の間から
引抜くことにより、上側の第2の半導体基板が落下して
下側の第1の半導体基板に全面で接触させるように構成
してあることを特徴とする請求項8に記載の半導体基板
貼り合わせ装置。
9. The holding mechanism is disposed between a first semiconductor substrate on a support table and a second semiconductor substrate disposed above the first semiconductor substrate, and holds the upper second semiconductor substrate to a lower first semiconductor substrate. A spacer for holding the semiconductor substrate in opposition so as not to contact the first semiconductor substrate and releasing the holding of the second semiconductor substrate when pulled out from between the two substrates, and pulling the spacer from between the two substrates 9. The semiconductor substrate bonding apparatus according to claim 8, wherein the upper second semiconductor substrate is dropped so as to contact the lower first semiconductor substrate over the entire surface.
【請求項10】 前記保持機構は、第2の半導体基板の
裏面側を保持して第1の半導体基板と接触しない対向状
態に保つ治具を有し、治具による第2の半導体基板の保
持を解除すると、第2の半導体基板が落下して下側の第
1の基板に全面で接触させるように構成してあることを
特徴とする請求項8に記載の半導体基板貼り合わせ装
置。
10. The holding mechanism has a jig for holding a back surface of the second semiconductor substrate and keeping the second semiconductor substrate in an opposed state not in contact with the first semiconductor substrate, and holding the second semiconductor substrate by the jig. 9. The semiconductor substrate bonding apparatus according to claim 8, wherein when the step is released, the second semiconductor substrate is dropped to come into contact with the lower first substrate over the entire surface.
【請求項11】 前記支持台が、対向した第1の半導体
基板と第2の半導体基板との位置合せを行なう治具を有
して構成されることを特徴とする請求項8ないし請求項
10のいずれかに記載の半導体基板貼り合わせ装置。
11. The semiconductor device according to claim 8, wherein said support base includes a jig for performing alignment between the first semiconductor substrate and the second semiconductor substrate opposed to each other. The semiconductor substrate bonding apparatus according to any one of the above.
【請求項12】 前記支持台での基板位置合わせを目的
とした治具は、支持台の上面に、基板形状に合わせた2
枚の対向する半導体基板が嵌め込み可能な溝を形成して
なり、この溝測面に前記溝内へ出入り可能なスペーサを
複数個配置し、このスペーサを挟む上部と下部に、対向
して第1の半導体基板、第2の半導体基板を配置可能と
してなることを特徴とする請求項11に記載の半導体基
板貼り合わせ装置。
12. A jig for aligning a substrate on the support table has a jig on the upper surface of the support table.
A plurality of opposing semiconductor substrates are formed with a groove that can be fitted therein, and a plurality of spacers that can enter and exit the groove are arranged on the groove measurement surface, and a first and a second opposing surface are sandwiched between the spacers. The semiconductor substrate bonding apparatus according to claim 11, wherein the semiconductor substrate and the second semiconductor substrate can be arranged.
【請求項13】 前記支持台での基板位置合わせを目的
とした治具は、支持台に基板を配置した際に、同基板の
周囲を取り囲む位置に複数の柱状の構造体を設置し、前
記構造体に取り囲まれる領域に、対向する2枚の半導体
基板を配置可能にしてなることを特徴とする請求項11
に記載の半導体基板貼り含わせ装置。
13. A jig for positioning a substrate on the support base, wherein a plurality of columnar structures are provided at positions surrounding the periphery of the substrate when the substrate is arranged on the support base. 12. The semiconductor device according to claim 11, wherein two opposing semiconductor substrates can be arranged in a region surrounded by the structure.
5. The apparatus for bonding and bonding a semiconductor substrate according to item 5.
【請求項14】 貼り合わせる第1の半導体基板と第2
の半導体基板を配置する前記支持台は、水平面に対して
OF部が低くなるように傾斜され、該傾斜により第1の
半導体基板と第2の半導体基板をOF部で位置合わせ可
能にしてあることを特徴とする請求項8ないし請求項1
3のいずれかに記載の半導体基板貼り合わせ装置。
14. A first semiconductor substrate and a second semiconductor substrate to be bonded to each other.
The support base on which the semiconductor substrate is disposed is inclined so that the OF section is lower with respect to a horizontal plane, and the inclination allows the first semiconductor substrate and the second semiconductor substrate to be aligned at the OF section. Claims 8 to 1 characterized by the following:
3. The semiconductor substrate bonding apparatus according to any one of 3.
【請求項15】 貼り合わせた第1の半導体基板と第2
の半導体基板とを室温以上の高温条件下で熱処埋する熱
処理装置を有することを特徴とする請求項8ないし請求
項14のいずれかに記載の半導体基板貼り合わせ装置。
15. A bonded first semiconductor substrate and a second semiconductor substrate.
The semiconductor substrate bonding apparatus according to any one of claims 8 to 14, further comprising a heat treatment apparatus for thermally embedding the semiconductor substrate with the semiconductor substrate under a high temperature condition of room temperature or higher.
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