JP2003174152A

JP2003174152A - 貼り合わせウェーハの製造方法

Info

Publication number: JP2003174152A
Application number: JP2001374456A
Authority: JP
Inventors: Isao Yokogawa; 功横川; Yukio Karasawa; 幸男柄沢
Original assignee: Shin Etsu Handotai Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Handotai Co Ltd
Priority date: 2001-12-07
Filing date: 2001-12-07
Publication date: 2003-06-20

Abstract

(57)【要約】【課題】第一ウェーハと第二ウェーハとの結合処理を
極めて能率的に行うことができ、しかも、貼り合わせに
より得られるＳＯＩウェーハの品質低下やばらつきを生
じにくくすることができるＳＯＩウェーハの製造方法を
提供する。【解決手段】第一ウェーハ配列体１２０の形で、貼り
合せ面同士を対向させた第一ウェーハ１０１と第二ウェ
ーハ１０２との対を予め複数組用意しておき、その第一
ウェーハ配列体１２０の各ウェーハ対の貼り合せ面同士
の重ね合わせを一括して行うことにより第二ウェーハ配
列体１２１とする。第一ウェーハ配列体１２０から第二
ウェーハ配列体１２１への変換により、重ね合わせを一
括して行うようにしたから、極めて能率的である。ま
た、第一ウェーハ配列体１２０内のウェーハ対１０８間
では、貼り合わせの時間差がほとんどなくなることか
ら、品質的な格差やばらつきも生じにくい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＳＯＩウェーハな
ど、２枚のウェーハを貼り合わせて作製する貼り合わせ
ウェーハの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】携帯電話等の移動体通信においては、数
１００ＭＨｚ以上の高周波信号を取り扱うのが一般的と
なっており、高周波特性の良好な半導体デバイスが求め
られている。例えば、ＣＭＯＳ−ＩＣや高耐圧型ＩＣ等
の半導体デバイスには、シリコン単結晶からなる第一ウ
ェーハ（ベースウェーハともいう）上にシリコン酸化膜
からなる絶縁膜を形成し、その上に別のシリコン単結晶
層をＳＯＩ（Silicon onInsulator）層として積層形成
した、いわゆるＳＯＩウェーハが使用されている。

【０００３】ＳＯＩウェーハの代表的な製造方法として
貼り合せ法がある。この貼り合わせ法は、図３に示すよ
うに、ベースウェーハとなる第一ウェーハ１０１と、デ
バイス形成領域であるＳＯＩ層となる第二ウェーハ（ボ
ンドウェーハともいう）１０２とを絶縁膜（シリコン酸
化膜）１０３を介してその鏡面同士を貼り合わせた後、
第二ウェーハ１０２を所望の厚さまで減厚し、薄膜化す
ることによりＳＯＩ層１０４とするものである。この
際、図１に示すように、両ウェーハは単結晶の方位を示
すオリエンテーションノッチＯＮあるいはオリエンテー
ションフラットＯＦが一致するように貼り合わされる。
貼り合わせ法はＳＯＩウェーハのみならず、シリコン単
結晶同士の直接結合や化合物半導体、絶縁性基板などの
材料ウェーハを用いて様々なデバイス作製用基板を製造
する際にも適用することができる。

【０００４】貼り合わせ工程は、最終的には結合熱処理
を経て強固な結合強度を得ることが多いが、これに先立
って、以下のような方法により第一ウェーハ１０１と第
二ウェーハ１０２とを密着する方法が採用されることが
ある。すなわち、鏡面化されたウェーハの貼り合せ面同
士を重ね合わせて部分的に押圧すると、粗さの小さい高
精度の面同士間に作用する吸引力（例えばファンデルワ
ールス力や、吸着分子の水素結合的相互作用、あるいは
表面分極によるクーロン力など、種々の要因が推測され
る）によりウェーハ同士が密着し、重ね合わされたウェ
ーハ同士のすべりや相対回転による方位ずれも阻止され
るので、結合熱処理等の以降の工程を行う際のハンドリ
ングも非常に容易となる。

【０００５】なお、上記のような結合は、鏡面化された
ウェーハをただ重ね合わせただけでは、貼り合せ面間に
空気層が残留するために実現せず、重ね合わされたウェ
ーハを積層方向に押圧して空気層を抜く必要がある。し
かし、その押圧力をウェーハ全面に加えると、圧縮され
た空気層の弾性復帰力によりウェーハがすべり、貼り合
わせずれ等の問題が生ずることがある。そこで、特許２
５１２２４３号及び特許２９２９９４９号の各公報に
は、以下のような巧妙な方法が開示されている。その要
旨は、図２に示すように、オリエンテーションノッチＯ
Ｎ等を目印にウェーハ１０１，１０２を重ね合わせた
後、ウェーハ主表面の外周部の一箇所Ｐ（ウェーハの外
周端または外周端から１〜２ｃｍ程度内側までの領域
内）をエアピンセットや棒等の押圧具で軽く押圧する。
すると、その押圧個所近傍にて生じた密着領域が周囲領
域の空気層を追い出しながら貼り合せ面の全面に進展し
て、ずれ等の不具合を生ずることなく密着を完了させる
ことができる。鏡面間に作用する吸引力は、面間距離が
小さくなると、距離の累乗に反比例して急速に大きくな
る傾向がある。従って、一旦吸引力が強く作用して面が
密着すると、既に密着している領域とそうでない領域と
の境界付近には、面を接近させる向きの強い弾性応力場
が生じ、これが駆動力になって、層間空気の圧縮弾性力
に打ち勝って新たに密着する面領域がいわば将棋倒し式
に周囲に広がるものと考えられる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、貼り合せ法
により貼り合わせウェーハを製造する場合、第一ウェー
ハと第二ウェーハとの貼り合わせ界面に、パーティクル
等の異物が挟み込まれていると、当然異物自体が欠陥と
して作用することになるし、両ウェーハを密着結合した
とき、異物周囲には空気が残留しやすいから、その残留
空気も欠陥形成の要因となる。このような貼り合わせ界
面への異物の混入を抑制するために、基板の貼り合わせ
は当然、レベルの高いクリーンルーム内（あるいは、ク
リーンエリア内）にて行われることとなる。

【０００７】具体的には、貼り合わせ対象となるウェー
ハは異物や汚れを除去するためにクリーンルーム内にて
洗浄された後、引き続き、そのクリーンルーム内で貼り
合わせ工程が実施される。この洗浄と乾燥とは、複数枚
のウェーハをカセットに収容した状態で行われ、その
後、第一ウェーハのカセットと第二ウェーハのカセット
とから１枚ずつウェーハを取り出して台の上で重ね合わ
せ、さらに押圧して結合することにより行われている。

【０００８】しかし、上記の方法には、以下のような欠
点がある。カセットからウェーハを１枚ずつ取り出して重ね合わ
せる工程を順次的に行うので、能率が非常に悪い。同一カセット内のウェーハは、後で貼り合わされるも
のほどクリーンルーム内の雰囲気にさらされる時間が長
くなる。クリーンルームといえども浮遊する異物等の完
全な除去は困難であり、また、カセット内面に付着した
異物もあるので、貼り合わせまでに時間が経過するほ
ど、異物のコンタミを受ける確率が高くなる。また、ク
リーンルーム内には、ＨＥＰＡフィルタ等のエアフィル
ターに起因するホウ素あるいは有機物などが存在し、こ
れらが貼り合わせ界面に望まざる不純物として取り込ま
れる可能性も大きくなる。このように、順次貼り合わせ
の時間差により、長時間雰囲気にさらされるウェーハに
上記のような不具合が生じやすくなり、先に貼り合わさ
れたものと後で貼り合わされたものとの間での品質的な
格差も生じやすくなり、ばらつきの要因となる。

【０００９】本発明の課題は、貼り合せ法による貼り合
わせウェーハの製造方法において、第一ウェーハと第二
ウェーハとの密着処理を極めて能率的に行うことがで
き、しかも、貼り合わせにより得られるＳＯＩウェーハ
の品質低下やばらつきを生じにくくすることができる製
造方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段及び作用・効果】上記の課
題を解決するために、本発明の貼り合わせウェーハの製
造方法は、貼り合わせるべき第一ウェーハと第二ウェー
ハとからなるウェーハ対を複数用意し、それら第一ウェ
ーハと第二ウェーハとを、ウェーハ対毎にそれぞれの貼
り合せ面同士を対向させた形にて、所定の間隔で互い違
いに配列した第一ウェーハ配列体を作る第一ウェーハ配
列体形成工程と、第一ウェーハ配列体に含まれる複数の
ウェーハ対について、第一ウェーハと第二ウェーハとの
間隔を一括して減じることにより、それら第一ウェーハ
と第二ウェーハとが重ね合わされた重ね合わせウェーハ
対が所定の間隔にて配列する第二ウェーハ配列体を作る
第二ウェーハ配列体形成工程とを含むことを特徴とす
る。

【００１１】上記の方法では、第一ウェーハ配列体の形
で、貼り合せ面同士を対向させた第一ウェーハと第二ウ
ェーハとの対を予め複数組用意しておき、その第一ウェ
ーハ配列体の各ウェーハ対の貼り合せ面同士の重ね合わ
せを一括して行うことにより第二ウェーハ配列体とす
る。すなわち、第一ウェーハと第二ウェーハとの重ね合
わせを逐次的に行っていた従来の方法と異なり、第一ウ
ェーハ配列体から第二ウェーハ配列体への変換により、
重ね合わせを一括して行うようにしたから、極めて能率
的である。また、第一ウェーハ配列体内のウェーハ対は
一括して重ね合わされるので、周囲雰囲気（例えばクリ
ーンルーム内雰囲気）に曝される時間のウェーハ対毎の
差がほとんど生じなくなる。従って、貼り合せ面が周囲
雰囲気に極度に長く曝されるウェーハ対が発生しなくな
り、異物のコンタミや、クリーンルームエアフィルター
に起因するホウ素及び有機物等の取り込みといった不具
合を生じにくくすることができる。そして、ウェーハ対
毎の、貼り合わせの時間差がほとんどなくなることか
ら、品質的な格差やばらつきも生じにくい。

【００１２】上記のようにして得られた第二ウェーハ配
列体は、以下のような押圧結合工程を実施することがで
きる。すなわち、各重ね合わせウェーハ対に対し、その
主表面外周部の少なくとも１箇所に定められた押圧位置
において積層方向の押圧力を付与して、第一ウェーハと
第二ウェーハとの貼り合せ面同士の密着領域を貼り合せ
面全体に進展させることにより、それら第一ウェーハと
第二ウェーハとを結合する。この工程は、既に説明した
通り、特許２５１２２４３号及び特許２９２９９４９号
の各公報に開示されているもので、貼り合せ面間に残留
空気等を生じにくく、高品質の貼り合わせウェーハを得
る上で好都合である。

【００１３】第二ウェーハ配列体は、各ウェーハ対が既
に重ね合わされた状態になっているので、押圧結合工程
を行うまでに多少の時間が経過しても、貼り合せ面にコ
ンタミ等が生じる可能性は小さい。従って、第二ウェー
ハ配列体の各ウェーハ対に対し、押圧結合工程を順次的
に行っても差し支えない。しかし、第二ウェーハ配列体
において複数の重ね合わせウェーハ対が所定間隔で配列
していることを利用して、押圧結合工程を複数の重ね合
わせウェーハ対に対し、第二ウェーハ配列体の状態で一
括して行うようにすれば、一層能率的であることはいう
までもない。

【００１４】上記のような第一ウェーハ配列体と第二ウ
ェーハ配列体とは、以下のような容器を用いると簡単か
つ合理的に形成することができる。すなわち、１枚のウ
ェーハを面内方向に収容するための第一ウェーハ収容部
が仕切壁により区画された形で、収容されるウェーハの
厚さ方向に配列形成された第一容器と、２枚のウェーハ
を互いに重ね合わせた状態で面内方向に収容するための
第二ウェーハ収容部が、第一ウェーハ収容部の互いに隣
接する２つのものに１つの第二ウェーハ収容部が対応す
るように、仕切壁により区画された形で配列形成された
第二容器とを用意する。第一容器に対し、第一ウェーハ
と第二ウェーハとを、貼り合せ面同士が互いに対向する
ように、各第一ウェーハ収容部に１枚ずつ互い違いに収
容することにより、第一ウェーハ配列体を該第一容器内
に形成することができる。そして、貼り合せ面側にて互
いに対向する第一ウェーハと第二ウェーハとの組をウェ
ーハ対として、第二ウェーハ収容部のそれぞれに各ウェ
ーハ対が１組ずつ収容されるように、第一容器内の第一
ウェーハ配列体を第二容器に移載することにより、第二
ウェーハ配列体を該第二容器内に簡単に形成することが
できる。各ウェーハの洗浄は、例えば第一ウェーハ配列
体の状態で第一容器とともに洗浄槽内に浸漬して行うこ
ともできるし、後述するように第一ウェーハ配列体を第
一容器から取り出して洗浄を行うこともできる。

【００１５】第一容器から第二容器にウェーハを移載す
る方法としては、例えば以下のような方法がある。すな
わち、第一容器の開口部に、第一ウェーハ収容部からの
ウェーハの出口を集合して形成しておく。また、第二容
器の開口部に第二ウェーハ収容部へのウェーハの入口を
集合して形成する。そして、互いに隣接する２つの第一
ウェーハ収容部の出口に、第二ウェーハ収容部の１つの
入口が対応する位置関係にて、第一ウェーハ配列体を収
容した状態の第一容器の開口部に、第二容器の開口部を
位置合わせし、その状態で第一ウェーハ配列体に含まれ
るウェーハ対を、各容器の開口部を経て各々対応する第
二ウェーハ収容部に向けて面内方向に移送し、該第二ウ
ェーハ収容部内にて重ね合わせウェーハ対となす。つま
り、第一容器の隣接する２つのウェーハ収容部が第二容
器の１つのウェーハ収容部に対応するものとなるように
両容器を構成し、第一容器の各ウェーハ収容部を用いて
形成した第一ウェーハ配列体を、第二容器に向けてウェ
ーハ面内方向にスライド移動させ、第一ウェーハ配列体
の各ウェーハ対を第二容器のウェーハ収容部内にて合体
させることにより、第二ウェーハ配列体を簡単に形成す
ることができる。

【００１６】また、別の方法としては、第一容器内の第
一ウェーハ配列体を、各ウェーハの外周面にて１対のウ
ェーハ把持部材により一括把持し、その一括把持された
第一ウェーハ配列体を第一容器から取り出して第二容器
内に移載した後、ウェーハ把持部材による把持を解除す
ることにより第一ウェーハ配列体を第二ウェーハ配列体
とすることもできる。これは、第一ウェーハ配列体の第
二容器に向けたスライド移動を行わず、ウェーハ把持部
材による把持状態を経由して第二容器に移し変えること
により第二ウェーハ配列体を得る方法であり、第一ウェ
ーハ配列体の把持状態を利用して洗浄やウェーハの整列
など、付加的な工程を行いやすい利点がある。特に、ウ
ェーハ把持部材により一括把持した状態で第一容器から
取り出した第一ウェーハ配列体を洗浄した後、第二容器
内に移載して第二ウェーハ配列体となす工程を採用すれ
ば、第一容器ごと第一ウェーハ配列体を洗浄する場合と
比較して、容器内に付着あるいは堆積した異物等による
コンタミを受けにくくなる点でより有利となる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を用いて説明する。図３は、貼り合せ法によるＳＯＩ
ウェーハの製造工程の概略を示すものである。第一ウェ
ーハ１０１と第二ウェーハ１０２とは各々半導体単結晶
からなり、その一方又は双方の貼り合わせ面１０１ａ，
１０２ａに絶縁膜１０３を形成したものである。この実
施形態では、半導体単結晶はシリコン単結晶であり、第
二ウェーハ１０２に絶縁膜としてシリコン酸化膜１０３
を形成している。ただし、シリコン酸化膜１０３は第一
ウェーハ１０１側に形成しても良いし、目的によっては
第一ウェーハ１０１と第二ウェーハ１０２との双方に形
成しても良い。貼り合わせ面１０１ａ，１０２ａはいず
れも機械的化学的研磨等により鏡面研磨されたもので、
シリコン酸化膜１０３はその鏡面研磨後に熱酸化やＣＶ
Ｄ法により形成したものである。

【００１８】なお、図１に示すように、第一ウェーハ１
０１と第二ウェーハ１０２とはいずれも、ウェーハ外周
縁部に、単結晶方位を識別するための方位識別部として
オリエンテーションノッチＯＮ（左図）あるいはオリエ
ンテーションフラットＯＦ（右図）が、ウェーハの一部
を切り欠く形にて形成されている。以下、特に断りなき
場合は、オリエンテーションノッチにて代表させ、方位
識別部ＯＮと記載する。これら方位識別部ＯＮの位置を
互いに一致させた状態にて、図３に示すように、第一ウ
ェーハ１０１と第二ウェーハ１０２と貼り合わせ面１０
１ａ，１０２ａ同士にて重ね合わせることにより結合
し、ウェーハ結合体１１５を作る（結合工程）。この結
合工程は、図２により既に説明した押圧結合工程により
ウェーハ同士を仮止めしたあと、熱処理することにより
なされる。

【００１９】ウェーハ結合体１１５の第二ウェーハ１０
２の厚みを減じてＳＯＩ層１０４を形成することによ
り、ＳＯＩウェーハ２００を得る。第二ウェーハ１０２
の厚みを減じる方法には、例えば以下の周知の方法があ
る。第二ウェーハ１０２の貼り合わせ面１０２ａに対し、
一定深さ位置に水素高濃度層が形成されるように水素を
イオン注入し、貼り合わせ後に該水素高濃度層にて第二
ウェーハ１０２を剥離する（いわゆる、スマートカット
法（商標名））。剥離後の第二ウェーハ１０２は残留ウ
ェーハ１０５となるが、これは研磨の後再利用が可能で
ある。第二ウェーハの貼り合せ面側に、陽極化成処理により
多孔質シリコン層を形成し、さらにその多孔質シリコン
層上にシリコンエピタキシャル層を気相成長する。そし
て、該シリコンエピタキシャル層側にて第二ウェーハを
第一ウェーハに貼り合わせ、貼り合せ面と反対側から第
二ウェーハを多孔質シリコン層の手前まで研削除去、あ
るいは多孔質シリコン層に流体を噴射して剥離した後、
さらに多孔質シリコン層を選択エッチングして、シリシ
リコンエピタキシャル層をＳＯＩ層として残す（いわゆ
るＥＬＴＲＡＮ法）。その他、第二ウェーハ１０２の背
面から研削・研磨もしくはエッチングして薄膜化する方
法も知られている。

【００２０】以下、本発明の具体的な実施態様について
説明する。（実施の形態１）図４〜図６は、本実施形態の貼り合わ
せウェーハの製造方法に用いる第一容器の一例を示すも
のであり、図４が平面図、図５が正面図、図６が図５の
Ａ−Ａ断面図である。該第一容器１は、全体が射出成型
等により形成された樹脂製であり、前面側がウェーハを
出し入れするための開口部２３とされている。その開口
部２３に続く形で本体周壁部３が形成されており、収容
されるウェーハの外周形状に合わせて後方側が湾曲した
形状となっている。仕切壁５は、本体周壁部３の内面に
沿ったリブ状のものが、本体周壁部３の高さ方向におい
て一定の間隔で形成されている。開口部２３から面内方
向に挿入されたウェーハは、本体周壁部３の内面奥にお
いて、外周縁がリブ状の仕切壁５の間にはまり込む形で
収容される。つまり、１枚のウェーハを面内方向に収容
するための第一ウェーハ収容部２１（２１ａ、２１ｂ）
が仕切壁５により区画された形で、収容されるウェーハ
の厚さ方向（本体周壁部３の高さ方向）に配列形成され
ている。なお、仕切壁５形成形態からも明らかなよう
に、第一ウェーハ収容部２１はウェーハの配列方向に互
いに連通したものとなっている。以下、ウェーハの挿入
方向を基準に開口部２３の形成されている側を前方側、
これと反対側を後方側と定義する。

【００２１】第一容器１の高さ方向の両端面には、第一
端面壁部７及び第二端面壁部９がそれぞれ本体周壁部３
と一体的に形成されている。第一端面壁部７の開口部２
３側の縁には第一前方切欠１１が、同じく第二端面壁部
９の縁に第二前方切欠１５が形成されている。また、第
一端面壁部７の後方側には第一後方切欠１３が、同じく
第二端面壁部９には第二後方切欠１７が形成されてい
る。そして、第一前方切欠１１と第一後方切欠１３とは
互いにつながって、ウェーハ移送部材通路１９を形成し
ている。

【００２２】次に、図７〜図９は、本発明の貼り合わせ
ウェーハの製造方法に用いる第二容器の一例を示すもの
であり、図７が平面図、図８が正面図、図９が図８のＡ
−Ａ断面図である。該第二容器３１は、図４〜図６の第
一容器１と類似の構造を有しており、その共通部分には
同一の符号を付与して詳細な説明は省略する。以下、そ
の相違点を述べる。すなわち、第二容器３１において
は、２枚のウェーハを互いに重ね合わせた状態で面内方
向に収容するための第二ウェーハ収容部５１が、第一ウ
ェーハ収容部２１の互いに隣接する２つのもの２１ａ，
２１ｂに１つの第二ウェーハ収容部５１が対応するよう
に、仕切壁３５により区画された形で配列形成されてい
る。つまり、仕切壁３５の形成間隔が、第一容器１の仕
切壁５のちょうど倍に設定されており、図１２に示すよ
うに、開口部２３同士にて連結したとき、仕切壁３５が
一枚おきに仕切壁５に対応するように形成されている。

【００２３】上記２つの容器１，３１は、第一ウェーハ
１０１と第二ウェーハ１０２とを、図３に示すように貼
り合わせ面１０１ａ，１０２ａ同士で重ね合わせる工程
を、複数組の第一ウェーハ１０１と第二ウェーハ１０２
との対、すなわちウェーハ対１０８について一括して行
うために、工夫されたものである。その概要は、以下の
通りである。すなわち、図１０に示すように、開口部２
３から第一容器１に対し、第一ウェーハ１０１と第二ウ
ェーハ１０２とを、貼り合わせ面１０１ａ，１０２ａ同
士が互いに対向するように、各第一ウェーハ収容部２１
ａ，２１ｂに１枚ずつ互い違いに挿入・収容することに
より、図１１に示すように第一ウェーハ配列体１２０を
形成する。該第一ウェーハ配列体１２０は、貼り合わせ
るべき第一ウェーハ１０１と第二ウェーハ１０２とから
なるウェーハ対１０８毎にそれぞれ貼り合わせ面１０１
ａ，１０２ａ同士を対向させた形にて、所定の間隔で配
列したものである。

【００２４】そして、図１９に示すように、各ウェーハ
対１０８を、第二ウェーハ収容部５１のそれぞれに各ウ
ェーハ対１０８が１組ずつ収容されるように、第一容器
１内の第一ウェーハ配列体１０２を第二容器２に移載す
る。この移載により、第一ウェーハ配列体１２０に含ま
れる複数のウェーハ対１０８は、第一ウェーハ１０１と
第二ウェーハ１０２との間隔が一括して減じられ、それ
ら第一ウェーハ１０１と第二ウェーハ１０２とが重ね合
わされた重ね合わせウェーハ対１１０を所定の間隔にて
配列させた第二ウェーハ配列体１２１が、該第二容器３
１内に形成される。

【００２５】以下、さらに詳しく説明する。図１０及び
図１１に示すように、第一容器１に、貼り合わせ面１０
１ａ，１０２ａがそれぞれ鏡面とされた第一ウェーハ１
０１及び１０２を収容し、前記した第一ウェーハ配列体
１２０を作る。そして、第一容器１内にて個々のウェー
ハ１０１，１０２を適宜面内方向に回転させることによ
り、第一ウェーハ配列体１２０に含まれる全てのウェー
ハの方位識別部ＯＮを互いに一致するように整列させ
る。そして、例えば図１９に示すように、その方位識別
部ＯＮの整列状態を保持した状態で、該第一ウェーハ配
列体１２０を第二容器３１に移載して第二ウェーハ配列
体１２１となす。これにより、複数組のウェーハ対１０
８の、方位識別部ＯＮの位置合せを一括して能率的に行
うことができ、その位置合せ状態（整列状態）を保持し
たまま、第二容器３１への移載を行うことで、得られる
貼り合わせウェーハ（ＳＯＩウェーハ）は、位置ずれ等
の不具合が生じにくくなる。

【００２６】図１５は、ウェーハの方位識別部ＯＮを整
列させる方法の一例を示すものである。すなわち、第一
後方切欠１３及び第二後方切欠１７を利用して、第一ウ
ェーハ配列体１２０の外周面に、ウェーハ位置合せ部材
として機能するロッド部材６１（後述の移送部材も兼ね
るものである）を当接させ、第一ウェーハ配列体１２０
を少し押し出して本体周壁部３の内面から離間させる。
ロッド部材６１は第一ウェーハ配列体１２０に対し、ウ
ェーハ１０１，１０２の配列方向において全てのウェー
ハ１０１，１０２にまたがるように配置される。この状
態では、偶発的なものを除き、ロッド部材６１と方位識
別部ＯＮとは位置がずれた状態になっている。

【００２７】次に、この状態で、第一前方切欠１１及び
第二前方切欠１５を利用して回転用の駆動ローラ６０を
当接させ、一定方向に回転させる。すると、第一ウェー
ハ配列体１２０をなす各ウェーハ１０１，１０２は、ロ
ッド部材６１上で滑りながら面内方向に一体的に回転す
る。どのウェーハ１０１，１０２も、最初の位置から１
回転するまでの間に、方位識別部ＯＮがロッド部材６１
の位置に到来する。方位識別部ＯＮはウェーハ１０１，
１０２の外周縁部を切り欠いて作ったものであるから、
駆動ローラ６０による付勢や、図１７上図に示すよう
に、容器１をロッド部材６１側が下となるように傾けて
配置する場合は重力の作用により、方位識別部ＯＮ内に
ロッド部材６１がはまり込むと同時に、ウェーハの外周
面は駆動ローラ６０から離脱して回転が停止する。そし
て、位置がまちまちであった他のウェーハの方位識別部
ＯＮも次々とロッド部材６１にはまり込んでウェーハが
回転を停止し、最終的に図１７下図に示すように、全て
のウェーハの方位識別部ＯＮがロッド部材６１の位置に
合わせ込まれる形で整列する。

【００２８】なお、図１５では、ロッド部材６１の断面
形状は、ノッチ状の方位識別部ＯＮの形状に対応して、
方位識別部ＯＮ内に入り込む部分が対応する鋭角状に形
成されているが、図１６に示すように円状断面のものを
用いてもよい。なお、図１５では、ウェーハ１０１（１
０２）を挟んで駆動ローラ６０がウェーハ位置合せ部材
たるロッド部材６１と反対側に配置されていたが、図１
６に示すように、駆動ローラ６０をロッド部材６１と同
じ側に配置してもよい。ウェーハ１０１（１０２）は方
位識別部ＯＮがロッド部材６１にはまり込むことによ
り、面内方向に傾くようにして駆動ローラ６０から離間
する。さらに、図１８は、方位識別部としてオリエンテ
ーションフラットＯＦを用いる場合の例を示すものであ
り、ウェーハ位置合せ部材としては、オリエンテーショ
ンフラットＯＦの縁位置を規制する板部材６２あるいは
２本の線状部材６３，６３を使用することができる。

【００２９】第一容器１内にて第一ウェーハ配列体１２
０の方位識別部ＯＮを整列させたら、図１２に示すよう
に、第一容器１に第二容器３１を、開口部２３，２３同
士が向き合うようにして嵌め合わせる。この嵌め合わせ
は、第一容器１の仕切壁５を第二容器３１の仕切壁３５
に一枚おきに対応させる形態で行う。本実施形態におい
ては、この嵌め合わせの便宜を図るために、第一容器１
に第一容器側係合部２７が、第二容器３１に第二容器側
係合部５７がそれぞれ形成されてなり、それらの係合に
より、両容器１，３１の開口部２３，２３同士が面内方
向にずれることが阻止されるようになっている。図１３
に示すように、本実施形態では、開口部２３側にて容器
壁部から側方に張り出す合わせ面形成フランジ２５，２
５に、各容器の係合部として凸部２７と凹部５７とを形
成し、これらを嵌合させることにより嵌め合わせを行っ
ている。他方、図１４に示すように、一方の容器の開口
部側を段部２２を用いて拡張部２４とし、他方の容器の
開口部側壁部５４をこの拡張部２４内に嵌め込み、段部
２２に当てて止める態様など、種々の嵌め合わせ方式か
ら選択することが可能である。

【００３０】第一容器１と第二容器３１とを嵌め合わせ
たら、第一容器１内の第一ウェーハ配列体１２０を、第
二容器３１に向けて面内方向に移送する。この面内方向
の移送は、例えば第一容器１が上、第二容器３１が下と
なるように配置して、第一ウェーハ配列体１２０の下縁
部を支持体で支えながら、静かに第二容器３１内へ降ろ
すようにして行うこともできる。しかし、第二容器３１
内に移載したときに、第一ウェーハ１０１と第二ウェー
ハ１０２との重ね合わせ状態を作りやすいという観点か
ら、以下のような方法を採用することが好適である。す
なわち、図１９あるいは図２０に示すように、第一容器
１と第二容器３１とを、第一ウェーハ配列体１２０の先
頭のウェーハが上、末尾のウェーハが下となるように
（つまり開口部２３が側方に位置するように）配置し、
第一容器１内のウェーハ１０１，１０２を、仕切壁５の
上側の壁面をすべり面として、第二ウェーハ収容部５１
に向けてすべり移動により移送する。

【００３１】例えば図１９を用いて説明すれば、第一容
器１と第二容器３１との開口部２３，２３同士を位置合
わせした状態にて、第一容器１の仕切壁５の上面は、第
二容器３１の仕切壁３５の上面に対し一枚おきに一致す
る位置関係にて形成されている（）。ウェーハ対１０
８をなす下側のウェーハ１０２は、それら上面の一致す
る２つの仕切壁５，３５上をすべり移動する（）。つ
まり、２つの容器のすべり面が互いに一致していること
により、スムーズなウェーハの移載が可能となる。他
方、上側のウェーハ１０１は、第一容器１側の１つ上の
仕切壁５上を滑り移動した後、第二容器３１側にて下側
のウェーハ１０２上に落下することにより重ね合わされ
る（）。

【００３２】図１５及び図１７を用いて説明した通り、
第一容器１内にて個々のウェーハ１０１，１０２は、駆
動ローラ６０等を用いて適宜面内方向に回転させること
により、第一ウェーハ配列体１２０に含まれる全てのウ
ェーハ１０１，１０２の方位識別部ＯＮを互いに一致す
るように整列されている。この整列は、ウェーハ位置合
せ部材として機能するロッド部材６１が、全てのウェー
ハにまたがる形で、整列した方位識別部ＯＮに係合する
ことよりなされる。そして、図１９に示すように、この
ロッド部材６１をウェーハ移送部材として用い、これを
第一ウェーハ配列体１２０と一体的に第二容器３１に向
けて、→→のように一括移送することにより、第
一ウェーハ配列体１２０を第二ウェーハ配列体１２１と
することができる。つまり、ウェーハ移送部材を各方位
識別部ＯＮに係合させた状態で第一ウェーハ配列体１２
０を第二容器３１に移送することにより、ウェーハ１０
１，１０２の位置ずれが生じにくく、また複数のウェー
ハ対１０８の移送を一括して行うことができるので、能
率的である。

【００３３】ウェーハの移送は、第一容器１と第二容器
３１とを水平に保持して行ってもよいが、容器を傾斜さ
せて行うとウェーハの重ね合わせにおいてずれがより生
じにくくなり、不良発生率を低減することができる。図
１９では、第一容器１側が低くなるように傾斜させた状
態で、第一容器１の開口部２３に第二容器３１の開口部
２３を位置合わせし、第一容器１内の第一ウェーハ配列
体１２０に対しロッド部材（ウェーハ移送部材）６１を
移送方向後方側から当接させている。第一ウェーハ配列
体１２０は、該ロッド部材（ウェーハ移送部材）６１に
より第二容器３１に向けて押し上げるように移送され
る。このようにすると、各ウェーハが傾斜による重力に
より、ロッド部材（ウェーハ移送部材）６１に付勢され
た状態で移送を行うことができるので、移送時の慣性力
によりウェーハの一部が先行してずれを起こす、といっ
た不具合が生じにくい。

【００３４】ところで、図２４の上図に示すように、第
一容器１と第二容器３１とを水平面ＨＰから上向きに傾
斜させる一方、ロッド部材（ウェーハ移送部材）６１を
垂直にして移送を行うと、図２４の下図に示すように、
第一ウェーハ配列体１２０の配列軸線がロッド部材（ウ
ェーハ移送部材）６１の軸線に対して傾斜することにな
り、図２５に示すように、重ね合わされるべき第一ウェ
ーハ１０１が第二ウェーハ１０２に先行する形で、貼り
合せ面間に傾斜方向のずれが生じてしまう。そこで、図
１９では、容器の傾斜角度θに対応させてロッド部材
（ウェーハ移送部材）６１も角度θだけ傾斜させ、ロッ
ド部材（ウェーハ移送部材）６１を、各ウェーハ対１０
８をなす第一及び第二のウェーハ１０１，１０２の外周
面間に階段状のずれが生じないよう、中心軸線を一致さ
せた状態を保ちつつ、第一ウェーハ配列体１２０に当接
させるようにしている。これにより、移載に伴う上記の
ようなウェーハ間の位置ずれが防止される。

【００３５】なお、図２６に示すように、ロッド部材
（ウェーハ移送部材）６１自体は垂直の配置して、その
第一ウェーハ配列体１２０に対する当接面に、各ウェー
ハ対１０８に対応した調整部６４を形成し、その調整部
６４の形状を、ウェーハ対１０８毎に、その第一及び第
二のウェーハ１０１，１０２の中心軸線を互いに一致さ
せるように設定することができる。ここでは、調整部
を、下側のウェーハ１０２を押し出す凸部６４として形
成することにより、先行しようとする上側のウェーハ１
０１に追いつかせて外周面を一致させるようにしてい
る。そして、その凸部６４の上面６６は、第二容器３１
内において、外周面を一致させた状態で上側のウェーハ
１０１を下側のウェーハ１０２状に落下させるためのガ
イド傾斜面６６とされている。

【００３６】図１１に示すように、第一容器１は、第一
ウェーハ収容部２１に対し、開口部２３から同一径のウ
ェーハを限界位置（容器本体３の内面後端位置である）
まで面内方向に挿入したとき、複数のウェーハ１０１，
１０２の外周面が直円筒面上に位置するように第一ウェ
ーハ配列体１２０を形成するものとされている。つま
り、全てのウェーハ対１０８において、第一及び第二ウ
ェーハ１０１，１０２の貼り合せ面同士が互いに一致し
た状態を、容器１の限界位置を利用して簡単に形成する
ことができる。そして、図１９において、第一容器１
を、該第一容器１内のウェーハ１０１，１０２がそれぞ
れ重力により限界位置まで挿入された状態となるように
傾斜させることにより、移載前の段階では少なくとも貼
り合せ面のずれが発生しないようにすることができるか
ら、最終的な貼り合わせの精度をより高めることができ
る。

【００３７】図１９のに示すように、第二容器３１へ
のウェーハの移載を完了したら、該第二容器３１内に形
成されている第二ウェーハ配列体１２１の各ウェーハ対
（重ね合わせウェーハ対）１１０に対して押圧結合処理
を行う。貼り合せ時のずれ等を防止するために、この押
圧結合処理は、第二容器３１内の第二ウェーハ配列体１
２１をなす各ウェーハ対１１０に対し、方位識別部ＯＮ
の整列状態を保持した状態で行うことが好ましい。例え
ば、第二容器３１内において、全てのウェーハにまたが
る形で、整列した方位識別部ＯＮにウェーハ回転阻止部
材を係合させ、その状態で押圧結合工程を行うようにす
れば、ウェーハのずれによる貼り合わせミスを生じにく
くすることができる。具体的には、図２０に示すよう
に、第二ウェーハ配列体１２１にウェーハ移送部材とし
てのロッド部材６１を係合させた状態で押圧結合工程を
行うことができる。

【００３８】図２０においては、第二容器３１内に形成
されている第二ウェーハ配列体１２１の全ての重ね合わ
せウェーハ対１１０に対して、押圧ユニット６５を用い
て押圧結合処理を一括して行うようにしている。図２１
に示すように、押圧ユニット６５は、各ウェーハ対１１
０に対応した押圧部材６７及び押圧受け部材６９の組を
含むものであり、それぞれ押圧受け部材６９によりウェ
ーハ対１１０の片面を受けながら、押圧部材６７をウェ
ーハ対１１０の反対側の面に接近させ、ウェーハ対１１
０を両部材６７，６９間で適当な加圧力により挟圧する
ことにより、押圧を行う。図２２及び図２３に示すよう
に、押圧部材６７の駆動部としては、空気圧により押圧
力の上限を規制できるエアシリンダ７１を用いることが
できる。押圧部材６７をベース７２に取り付けておき、
そのベース７２を直接又は他部材を介して間接的にエア
シリンダ７１により駆動することにより、押圧部材６７
を接近・離間動作させることができる。ウェーハ対１１
０の厚さばらつきがほとんど無視できる場合は、図２３
に示すように、全ての押圧部材６７を、連結部材７３を
介して単一のエアシリンダ７１により集中駆動すること
ができる。他方、ウェーハ対１１０の厚さばらつき等の
影響が懸念される場合は、図２２に示すように、全ての
押圧部材６７を個別のエアシリンダ７１により駆動する
ようにしてもよい。

【００３９】この押圧により、各ウェーハ対１１０は密
着・結合した状態とされる。そして、必要に応じて熱処
理や第二ウェーハ１０２の減厚工程が適宜組み合わされ
ることにより、例えば、図３に示すＳＯＩウェーハ２０
０となる。

【００４０】なお、図１９とは逆の方法、すなわち図２
７に示すように、第一容器１内の第一ウェーハ配列体１
２０に対しロッド部材（ウェーハ移送部材）６１を移送
方向前方側から当接させ、さらに第一容器１と第二容器
３１とを第二容器３１側が低くなるように傾斜させた状
態で、第一容器１の開口部２３に第二容器３１の開口部
２３を位置合わせし、図中→→のように、第一ウ
ェーハ配列体１２０を該ロッド部材（ウェーハ移送部
材）６１により支持しつつ重力により第二容器３１側へ
すべり移動させるようにして、第二容器３１へのウェー
ハの移載を行ってもよい。この場合、ロッド部材（ウェ
ーハ移送部材）６１を係合させる方位識別部ＯＮを、図
１５等に示すのと同じ方法により、第一容器１の開口部
２３側に整列・位置決めする必要がある。

【００４１】第二容器３１は、前述の第一容器１と同様
に、第二ウェーハ収容部５１に対し、開口部２３から同
一径のウェーハを限界位置（容器本体３の内面後端位
置）まで面内方向に挿入したとき、複数のウェーハ１０
１，１０２の外周面が直円筒面上に位置するように第二
ウェーハ配列体１２１を形成するものである。そして、
第二容器３１を、該第二容器３１内にウェーハが移送さ
れたとき、それぞれ重力により限界位置まで挿入された
状態となるように傾斜させておくと、重ねあわせ後の全
てのウェーハ対１１０において、第一及び第二ウェーハ
１０１，１０２の貼り合せ面同士が互いに一致した状態
を、容器３１の限界位置を利用して簡単に形成すること
ができる。その結果、図２７のに示すように、第二ウ
ェーハ配列体１２１を、容器３１の限界位置まで移送し
た後は、ロッド部材６１を移送方向前方側に離脱させて
も問題ない。従って、図２７では、ロッド部材６１を容
器傾斜方向に対応させて図１９と同様に傾斜させている
が、図２４に示すように、ロッド部材６１を垂直方向Ｖ
Ｐに向けて移載を行ってもウェーハ間のずれ等を生じる
心配がない。

【００４２】（実施の形態２）この実施形態の要旨は、
図３０及び図３４に示す通りである。すなわち、図３０
に示すように、第一容器２０１内の第一ウェーハ配列体
１２０を、各ウェーハ１０１，１０２の外周面にて１対
のウェーハ把持部材７５，７５により一括把持し、その
一括把持された第一ウェーハ配列体１２０を第一容器２
０１から取り出す。そして、その状態で図３４に示すよ
うに、その一括把持された第一ウェーハ配列体１２０を
第二容器２３１内に移載した後、ウェーハ把持部材７
５，７５による把持を解除することにより、第一ウェー
ハ配列体１２０を第二ウェーハ配列体１２１となす。

【００４３】図２８は、本実施形態の貼り合わせウェー
ハの製造方法に用いる第一容器の一例を示す三面図であ
る（一部、断面にて示している）。該第一容器２０１
は、図５の第一容器１と同様の樹脂製であり、上面がウ
ェーハを出し入れするための開口部２２３とされてい
る。その開口部２２３に続く形で本体周壁部２０３が形
成されており、収容されるウェーハの外周形状に合わせ
て後方側が湾曲した形状となっている。仕切壁２０５
は、図１１と同様に、本体周壁部２０３の内周面に沿っ
たリブ状のものが一定の間隔で形成されて、開口部２２
３から上側から面内方向に挿入されたウェーハは、仕切
壁２０５の間にはまり込む形で収容される。つまり、こ
こでも、１枚のウェーハを面内方向に収容するための第
一ウェーハ収容部２２１（２２１ａ、２２１ｂ）が仕切
壁２０５により区画された形で、収容されるウェーハの
厚さ方向に配列形成されている。また、第一端面壁部２
０７及び第二端面壁部２０９がそれぞれ本体周壁部２０
３と一体的に形成され、本体周壁部２０３、第一端面壁
部２０７及び第二端面壁部２０９の底側には切欠２１３
が形成されている。さらに、本体周壁部２０３の底部に
は、第一容器２０１を載置固定するための基部２０１が
一体化されている。

【００４４】次に、図２９は第二容器の一例を示す三面
図である（一部、断面にて示している）。該第二容器２
３１は、図２８の第一容器２０１と類似の構造を有して
おり、その共通部分には同一の符号を付与して詳細な説
明は省略する。以下、その相違点を述べる。すなわち、
第二容器２３１においては、２枚のウェーハを互いに重
ね合わせた状態で面内方向に収容するための第二ウェー
ハ収容部２５１が、第一ウェーハ収容部２２１の互いに
隣接する２つのもの２２１ａ，２２１ｂに１つの第二ウ
ェーハ収容部２５１が対応するように、仕切壁２３５に
より区画された形で配列形成されている。

【００４５】図２８及び図２９に示すように、把持部７
５，７５によるウェーハの移載を容易にするために、第
一容器２０１と第二容器２３１とは、各々ウェーハ１０
１，１０２を立てた状態にて収容するとともに、容器上
面に形成された開口部２２３，２２３からウェーハ１０
１，１０２を出し入れするものとされている。また、第
一容器２０１及び第二容器２０３は、第一ウェーハ配列
体１２０の各ウェーハ１０１，１０２を立てた状態で、
かつウェーハ外周面の、ウェーハ主表面の中心Ｏよりも
上側にある領域が少なくとも露出するように収容する。
これにより、図３０に示すように、収容された第一ウェ
ーハ配列体１２０を、１対の把持部材７５，７５によ
り、水平方向の直径Ｄの両端位置に対応するウェーハ外
周面領域にて安定的に一括把持することができる。

【００４６】ウェーハ把持部材７５，７５は、ウェーハ
の主表面を把持するとデバイス形成面である主表面を傷
つける恐れがあるので、ウェーハの外周面（主表面の周
縁を含む）を把持するようにする。従って、その把持面
の形状は、ウェーハの外周面を選択的に把持するのに好
都合な形状を工夫する必要がある。具体例を図３０に示
す。該図に示す把持部材７５，７５は、第一ウェーハ配
列体１２０の各ウェーハ１０１，１０２に一対一に対応
して、ウェーハ周方向に沿う複数の谷状断面を有する把
持溝７７が形成されたものである。この構造は、把持溝
７７の幅方向両内面にウェーハの両主表面の周縁を各々
当接させる形にて把持する形となるので、各ウェーハ１
０１，１０２を安定的に把持することができる。本実施
形態では、ウェーハ把持部材７５，７５はシリンダ７
９，７９により、ウェーハの外周面に向けてそれぞれ接
近・離間可能に構成されている。第一容器２０１内に立
てた状態で収容された第一ウェーハ配列体１２０に対
し、ウェーハ把持部材７５，７５を開いた状態で把持位
置まで下降させ、シリンダ７９，７９を動作させてウェ
ーハ把持部材７５，７５を閉じることにより、第一ウェ
ーハ配列体１２０を把持することができる。なお、把持
部材７５の把持面をウェーハ周方向に沿って湾曲させて
おり、ウェーハ１０１，１０２を立てた状態で把持して
引上げても、ウェーハが落下する心配がなく、以下のよ
うにウェーハを持ち上げた状態で把持力を一定範囲で緩
めることも可能である。

【００４７】第一ウェーハ配列体１２０は、ウェーハ把
持部材７５，７５により把持した状態で洗浄をすること
も可能であるが、通常は洗浄槽中に置かれた台座３００
上にウェーハをセットし、ウェーハ把持部材７５，７５
を洗浄槽から取出して洗浄がなされる。すなわち、第一
ウェーハ配列体１２０を把持した状態でウェーハ把持部
材７５，７５を上昇させると、第一ウェーハ配列体１２
０は第一容器２０１の開口部２２３より上方へ取り出さ
れる。そして、図３１に示すように、洗浄槽８１の上方
まで移動し、第一ウェーハ配列体１２０をウェーハ把持
部材７５，７５とともに下降させて、洗浄槽８１内の台
座３００（上面側にウェーハ保持溝３００ａが所定の間
隔で形成されている）上に立設させることにより、第一
ウェーハ配列体１２０に含まれるウェーハ１０１，１０
２を一括洗浄することができる。この洗浄は第一容器２
０１から取り出して行うので、容器ごと洗浄する方法と
比較して容器２０１内の異物がウェーハに付着しにくい
利点がある。

【００４８】また、ウェーハ１０１，１０２の方位識別
部の整列は、実施の形態１と同様に第一容器１内で行っ
てもよいが、ウェーハ把持部材７５，７５により把持し
て容器２０１から取り出した状態で行うこともできる。
すなわち、第一ウェーハ配列体１２０をウェーハ把持部
材７５，７５により把持して第一容器２０１から取り出
した後、図３２に示すように、ウェーハ１０１，１０２
が落下しない範囲内でウェーハ把持部材７５，７５によ
る把持力を緩めて、把持部材７５，７５とウェーハ１０
１，１０２の外周面との間に、ウェーハ１０１，１０２
が回転できる程度の隙間（あそび）８５を形成する。そ
して、図３３に示すように、その状態で第一ウェーハ配
列体１２０の各ウェーハ１０１，１０２を適宜回転させ
て、方位識別部ＯＮの整列処理を行う。この実施形態で
は、図１６と類似の駆動ローラ８９によりウェーハ１０
１，１０２を回転させ、方位識別部ＯＮがロッド部材８
７にはまり込むことにより、ウェーハ１０１（１０２）
は面内方向に傾くようにして駆動ローラ８９から離間す
る。傾いたウェーハ１０１（１０２）は、受けローラ９
１により補助的に支持される。なお、方位識別部の整列
を行なうためのカセットを別途用意し、ウェーハ把持部
材からそのカセット内へ投入して整列を行なった後、再
度把持部材にて把持することもできる。

【００４９】以上のようにして必要な処理が終われば、
図３４の工程及びに示すように、ウェーハ把持部材
７５，７５により把持した第一ウェーハ配列体１２０を
一旦受台３０１上に移載する。図２９に示すように、受
台３０１は、第二容器２３１の切欠２１３内を通過可能
な形状及び寸法を有し、上面に形成された溝３０１ａに
てウェーハを支持するものとされている。そして、工程
に示すように、第一ウェーハ配列体１２０を支持した
状態の受台３０１を第二容器２３１に対し開口部２２３
から進入させ、受台３０１を下降させることにより、工
程に示すように、第二容器２３１内に第一ウェーハ配
列体１２０を移載して第二ウェーハ配列体１２１とする
ことができる。第二容器２３１の開口部２２３内には、
各第二ウェーハ収容部２５１へのウェーハ１０１，１０
２の出入口２２３が形成され、上記下降の途中で、受台
３０１上の第一ウェーハ配列体１２０は、該出入口２２
３からウェーハ１０１，１０２が第二ウェーハ収容部２
５１に挿入されて、下図に示すように重ね合わせウェー
ハ対１１０となる。なお、第一ウェーハ配列体１２０を
移載後の空の受台３０１は、切欠２１３（図２９）を通
過して第二容器２３１の下方に退避する。

【００５０】本実施形態では、ウェーハ１０１，１０２
の配列方向において、第二ウェーハ収容部２５１におけ
るウェーハ対１１０の収容許容幅ｄ２（隣接する仕切壁
２３５の対向面間距離として与えられる）は、出入口２
３５ａのウェーハ出し入れ許容幅ｄ１よりも狭く形成さ
れている。ウェーハ１０１，１０２を立てた状態で収容
するため、第二ウェーハ収容部２５１は重力の作用によ
りウェーハ対１０８をなすウェーハ１０１，１０２を接
近させることができない。そこで、第二ウェーハ収容部
２５１におけるウェーハ対１１０の収容許容幅ｄ２をウ
ェーハ出し入れ許容幅ｄ１よりも狭く形成することで、
２つのウェーハ１０１，１０２を接近させて重ね合わせ
ウェーハ対１１０とすることができる。

【００５１】この場合、第二ウェーハ収容部２５１は、
出入口２３５ａの出し入れ許容幅ｄ１を、容器底側をな
す収容部本体２３５ｃの収容許容幅ｄ２よりも広く形成
し、かつ該出入口２３５ａと収容部本体２３５ｃとの間
に、ウェーハの配列方向におけるウェーハ対１０８の通
過許容幅が漸減するウェーハガイド部２３５ａを形成し
ておくと、第二ウェーハ収容部２５１へのウェーハ対１
０８（ウェーハ１０１，１０２）の移載をよりスムーズ
に行うことができる。

【００５２】第二容器２３１内へのウェーハの移載が完
了すれば、図３５に示すように、第二ウェーハ配列体１
２１の各ウェーハ１０１，１０２を立てた状態で、例え
ば前述の押圧ユニット６５を用いることにより、押圧結
合工程を実施することができる。なお、工数は増大する
が、図３６に示すように、第二容器２３１内の第二ウェ
ーハ配列体１２１の各ウェーハ１０１，１０２を、例え
ば容器２３１とともに側方へ倒して水平となるように方
向転換した後、押圧結合工程を実施するようにすれば、
該押圧結合工程をより安定的に行うことができる。

【００５３】以上、本発明の実施の形態を説明したが、
本発明はこれに限定されるものではなく、請求項の記載
を逸脱しない範囲で種々の変形あるいは改良を加えるこ
とができ、これらも当然、本発明の技術的範囲に属する
ものとなる。例えば、上記実施形態では、２つの容器を
用いてウェーハの移載を行ったが、１つの容器の仕切壁
を１枚おきに着脱可能な着脱壁として構成し、該容器内
に第一ウェーハと第二ウェーハとを互い違いに配置して
第一ウェーハ配列体を形成し、その状態で着脱壁を抜き
取って、該着脱壁により隔てられていた第一ウェーハと
第二ウェーハとを、重ね合わせウェーハ対とすることが
できる。

【００５４】また、図３５において、第二ウェーハ収容
部２５１におけるウェーハ対１１０の収容許容幅ｄ２を
さらに狭め、ウェーハ対１１０をここに圧入して挟圧力
を付与することにより、その挟圧力により押圧結合工程
を実施することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】貼り合せ法によるＳＯＩウェーハの製造工程に
おいて、方位識別部を用いて第一ウェーハと第二ウェー
ハとを重ね合わせる様子を示す斜視図。

【図２】押圧結合工程の概念を示す斜視図。

【図３】ＳＯＩウェーハの製造工程の概略を示す図。

【図４】第一の実施形態に使用する第一容器の平面図。

【図５】同じく正面図。

【図６】同じく図５のＡ−Ａ断面図。

【図７】第一の実施形態に使用する第二容器の平面図。

【図８】同じく正面図。

【図９】同じく図８のＡ−Ａ断面図。

【図１０】第一容器にウェーハを収容する工程の説明
図。

【図１１】第一容器内に第一ウェーハ配列体が形成され
た様子を示す説明図。

【図１２】第一容器に第二容器を嵌め合わせる工程の説
明図。

【図１３】第一容器側係合部と第二容器側係合部の第一
の具体例を示す模式図。

【図１４】第一容器側係合部と第二容器側係合部の第二
の具体例を示す模式図。

【図１５】第一容器内にてウェーハの方位識別部の整列
を行う様子を示す説明図。

【図１６】ウェーハの方位識別部の整列を行う装置の別
例を示説明図。

【図１７】図１５を側面視した状態で模式的に示す説明
図。

【図１８】オリエンテーションフラットを整列させる様
子を示す説明図。

【図１９】第一容器側が下となるように容器を傾斜させ
てウェーハの移載を行う様子を示す説明図。

【図２０】第二容器内で押圧結合工程を実施する様子を
示す側面断面図。

【図２１】押圧ユニットの構成を模式的に示す図。

【図２２】押圧部材の駆動系を模式的に示す図。

【図２３】押圧部材の駆動系の変形例を模式的に示す
図。

【図２４】第一容器側が下となるように容器を傾斜させ
てウェーハの移載を行うとき、垂直なロッド部材を用い
た場合に生ずる不具合を説明する図。

【図２５】図２４に続く説明図。

【図２６】図２４の不具合を解消するための、ロッド部
材の改良態様をその作用とともに示す図。

【図２７】第二容器側が下となるように容器を傾斜させ
てウェーハの移載を行う様子を示す説明図。

【図２８】実施の形態２に使用する第一容器の一例を示
す三面図。

【図２９】実施の形態２に使用する第二容器の一例を示
す三面図。

【図３０】把持部材を用いて第一容器から第一ウェーハ
配列体を取り出す様子を示す説明図。

【図３１】第一ウェーハ配列体を把持部材にて洗浄槽内
へ移送し洗浄を行う様子を示す工程説明図。

【図３２】第一ウェーハ配列体の把持力を緩める様子を
説明する図。

【図３３】第一ウェーハ配列体の把持力を緩めた状態
で、ウェーハの方位識別部の整列を行う様子を示す工程
説明図。

【図３４】把持部材にて把持した第一ウェーハ配列体を
第二容器に移載して第二ウェーハ配列体を形成する様子
を示す工程説明図。

【図３５】第二ウェーハ配列体を第二容器内に立てた状
態で押圧結合工程を行う様子を示す工程説明図。

【図３６】第二ウェーハ配列体を水平に方向転換して押
圧結合工程を行う様子を示す工程説明図。

【符号の説明】

１第一容器５仕切壁１９ウェーハ送り部材通路２１第一ウェーハ収容部２３開口部２７第一容器側係合部３１第二容器３５仕切壁５１第二ウェーハ収容部５７第二容器側係合部６１ロッド部材（ウェーハ位置合せ部材、ウェーハ移
載部材）６５押圧ユニット６６ガイド面６７押圧部材６９押圧受け部材７５ウェーハ把持部材７７把持溝８１洗浄槽８３洗浄液１０１第一ウェーハ１０１ａ貼り合せ面１０２第二ウェーハ１０２ａ貼り合せ面ＯＮオリエンテーションノッチ（方位識別部）ＯＦオリエンテーションフラット（方位識別部）１０３シリコン酸化膜（絶縁膜）１０４ＳＯＩ層２０１第一容器２０５仕切壁２２１第一ウェーハ収容部２２３開口部２３１第二容器２３５仕切壁２５１第二ウェーハ収容部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】貼り合わせるべき第一ウェーハと第二ウ
ェーハとからなるウェーハ対を複数用意し、それら第一
ウェーハと第二ウェーハとを、ウェーハ対毎にそれぞれ
の貼り合せ面同士を対向させた形にて、所定の間隔で互
い違いに配列した第一ウェーハ配列体を作る第一ウェー
ハ配列体形成工程と、前記第一ウェーハ配列体に含まれる複数のウェーハ対に
ついて、前記第一ウェーハと前記第二ウェーハとの間隔
を一括して減じることにより、それら第一ウェーハと第
二ウェーハとが重ね合わされた重ね合わせウェーハ対が
所定の間隔にて配列する第二ウェーハ配列体を作る第二
ウェーハ配列体形成工程とを含むことを特徴とする貼り
合わせウェーハの製造方法。
【請求項２】前記第二ウェーハ配列体の各重ね合わせ
ウェーハ対に対し、その主表面外周部の少なくとも１箇
所に定められた押圧位置において積層方向の押圧力を付
与して、前記第一ウェーハと前記第二ウェーハとの貼り
合せ面同士の密着領域を貼り合せ面全体に進展させるこ
とにより、それら第一ウェーハと第二ウェーハとを結合
する押圧結合工程を含むことを特徴とする請求項１記載
の貼り合わせウェーハの製造方法。
【請求項３】前記押圧結合工程を、複数の前記重ね合
わせウェーハ対に対し、前記第二ウェーハ配列体の状態
で一括して行うことを特徴とする請求項２記載の貼り合
わせウェーハの製造方法。
【請求項４】１枚のウェーハを面内方向に収容するた
めの第一ウェーハ収容部が仕切壁により区画された形
で、収容されるウェーハの厚さ方向に配列形成された第
一容器と、２枚のウェーハを互いに重ね合わせた状態で面内方向に
収容するための第二ウェーハ収容部が、前記第一ウェー
ハ収容部の互いに隣接する２つのものに１つの第二ウェ
ーハ収容部が対応するように、仕切壁により区画された
形で配列形成された第二容器と、を用い、前記第一容器に対し、前記第一ウェーハと前記
第二ウェーハとを、前記貼り合せ面同士が互いに対向す
るように、各第一ウェーハ収容部に１枚ずつ互い違いに
収容することにより、前記第一ウェーハ配列体を該第一
容器内に形成し、前記貼り合せ面側にて互いに対向する前記第一ウェーハ
と前記第二ウェーハとの組を前記ウェーハ対として、前
記第二ウェーハ収容部のそれぞれに各ウェーハ対が１組
ずつ収容されるように、前記第一容器内の前記第一ウェ
ーハ配列体を前記第二容器に移載することにより、前記
第二ウェーハ配列体を該第二容器内に形成することを特
徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の貼り
合わせウェーハの製造方法。
【請求項５】前記第一ウェーハと前記第二ウェーハと
が半導体単結晶からなり、ウェーハ外周縁部に半導体単
結晶の方位を識別するための方位識別部が、ウェーハの
一部を切り欠く形にて形成されてなり、前記第一容器内
にて個々のウェーハを適宜面内方向に回転させることに
より、前記第一ウェーハ配列体に含まれる全てのウェー
ハの前記方位識別部を互いに一致するように整列させ、
その方位識別部の整列状態を保持した状態で、該第一ウ
ェーハ配列体を前記第二容器に移載して前記第二ウェー
ハ配列体となすことを特徴とする請求項４記載の貼り合
わせウェーハの製造方法。
【請求項６】前記第二容器内の前記第二ウェーハ配列
体をなす各ウェーハ対に対し、前記方位識別部の整列状
態を保持した状態で前記押圧結合工程を行うことを特徴
とする請求項５記載の貼り合わせウェーハの製造方法。
【請求項７】前記第二容器内において、全てのウェー
ハにまたがる形で、整列した前記方位識別部にウェーハ
回転阻止部材を係合させ、その状態で前記押圧結合工程
を行うことを特徴とする請求項６記載の貼り合わせウェ
ーハの製造方法。
【請求項８】前記第一容器の開口部に前記第一ウェー
ハ収容部からのウェーハの出口が集合して形成され、ま
た、前記第二容器の開口部に前記第二ウェーハ収容部へ
のウェーハの入口が集合して形成され、互いに隣接する２つの第一ウェーハ収容部の出口に、前
記第二ウェーハ収容部の１つの入口が対応する位置関係
にて、前記第一ウェーハ配列体を収容した状態の前記第
一容器の前記開口部に、前記第二容器の開口部を位置合
わせし、その状態で前記第一ウェーハ配列体に含まれる
前記ウェーハ対を、各容器の開口部を経て各々対応する
第二ウェーハ収容部に向けて面内方向に移送し、該第二
ウェーハ収容部内にて前記重ね合わせウェーハ対となす
ことを特徴とする請求項４ないし７のいずれか１項に記
載の貼り合わせウェーハの製造方法。
【請求項９】前記第一容器と前記第二容器とを、前記
第一ウェーハ配列体の先頭のウェーハが上、末尾のウェ
ーハが下となるように配置し、前記第一容器内のウェー
ハを、前記仕切壁の上側の壁面をすべり面として、前記
第二ウェーハ収容部に向けてすべり移動により移送する
ことを特徴とする請求項８記載の貼り合わせウェーハの
製造方法。
【請求項１０】前記第一容器と前記第二容器との前記
開口部同士を位置合わせした状態にて、前記第一容器の
前記仕切壁の上面は、前記第二容器の仕切壁の上面に対
し一枚おきに一致する位置関係にて形成され、前記ウェ
ーハ対をなす下側のウェーハがそれら上面の一致する２
つの仕切壁上をすべり移動する一方、上側のウェーハ
は、第一容器側の１つ上の仕切壁上を滑り移動した後、
第二容器側にて前記下側のウェーハ上に落下することに
より重ね合わされることを特徴とする請求項９記載の貼
り合わせウェーハの製造方法。
【請求項１１】前記第一容器内にて個々のウェーハを
適宜面内方向に回転させることにより、前記第一ウェー
ハ配列体に含まれる全てのウェーハの前記方位識別部を
互いに一致するように整列させ、全てのウェーハにまた
がる形で、整列した前記方位識別部にウェーハ移送部材
を係合させ、該ウェーハ移送部材を前記第一ウェーハ配
列体と一体的に前記第二容器に向けて一括移送すること
により、前記第一ウェーハ配列体を前記第二ウェーハ配
列体となすことを特徴とする請求項１０記載の貼り合わ
せウェーハの製造方法。
【請求項１２】前記第二ウェーハ配列体に前記ウェー
ハ移送部材を係合させた状態で前記押圧結合工程を行う
ことを特徴とする請求項１１記載の貼り合わせウェーハ
の製造方法。
【請求項１３】前記第一容器と前記第二容器とを第一
容器側が低くなるように傾斜させた状態で、前記第一容
器の前記開口部に前記第二容器の開口部を位置合わせ
し、前記第一容器内の前記第一ウェーハ配列体に対し前
記ウェーハ移送部材を移送方向後方側から当接させ、前
記第一ウェーハ配列体を該ウェーハ移送部材により前記
第二容器に向けて押し上げるように移送することを特徴
とする請求項１１又は１２に記載の貼り合わせウェーハ
の製造方法。
【請求項１４】前記第一容器内の前記第一ウェーハ配
列体に対し前記ウェーハ移送部材を移送方向前方側から
当接させ、前記第一容器と前記第二容器とを第二容器側
が低くなるように傾斜させた状態で、前記第一容器の前
記開口部に前記第二容器の開口部を位置合わせし、前記
第一ウェーハ配列体を該ウェーハ移送部材により支持し
つつ重力により前記前記第二容器側へすべり移動させる
ことを特徴とする請求項１１又は１２に記載の貼り合わ
せウェーハの製造方法。
【請求項１５】前記第一容器内の前記第一ウェーハ配
列体を、各ウェーハの外周面にて１対のウェーハ把持部
材により一括把持し、その一括把持された第一ウェーハ
配列体を前記第一容器から取り出して前記第二容器内に
移載した後、前記ウェーハ把持部材による把持を解除す
ることにより前記第一ウェーハ配列体を前記第二ウェー
ハ配列体となすことを特徴とする請求項４ないし７のい
ずれか１項に記載の貼り合わせウェーハの製造方法。
【請求項１６】前記ウェーハ把持部材により一括把持
した状態で前記第一容器から取り出した前記第一ウェー
ハ配列体を洗浄した後、前記第二容器内に移載して前記
第二ウェーハ配列体となすことを特徴とする請求項１５
記載の貼り合わせウェーハの製造方法。
【請求項１７】前記第一容器は、前記第一ウェーハ配
列体の各ウェーハを立てた状態で、かつウェーハ外周面
の、ウェーハ主表面の中心よりも上側にある領域が少な
くとも露出するように収容するものであり、その収容さ
れた第一ウェーハ配列体を前記１対のウェーハ把持部材
により、水平方向の直径両端位置に対応するウェーハ外
周面領域にて一括把持することを特徴とする請求項１５
または１６記載の貼り合わせウェーハの製造方法。
【請求項１８】前記第一ウェーハ配列体を前記把持部
材により把持して前記第一容器から取り出した後、ウェ
ーハが落下しない範囲内で前記把持部材による把持力を
緩め、その状態で前記第一ウェーハ配列体の各ウェーハ
を適宜回転させて、前記方位識別部の整列処理を行うこ
とを特徴とする請求項１５ないし１７のいずれか１項に
記載の貼り合わせウェーハの製造方法。
【請求項１９】前記第一容器と前記第二容器とを、各
々前記ウェーハを立てた状態にて収容するとともに、容
器上面に形成された前記開口部から前記ウェーハを出し
入れするものとされる請求項１５ないし１８のいずれか
１項に記載の貼り合わせウェーハの製造方法。
【請求項２０】前記第二容器の前記開口部内に前記各
第二ウェーハ収容部へのウェーハの出入口が形成され、
前記ウェーハの配列方向において、前記第二ウェーハ収
容部における前記ウェーハ対の収容許容幅が、前記出入
口のウェーハ出し入れ許容幅よりも狭く形成されてなる
請求項１９記載の貼り合わせウェーハの製造方法。
【請求項２１】前記第二ウェーハ収容部は、前記出入
口の前記ウェーハ出し入れ許容幅が、容器底側をなす収
容部本体の前記収容許容幅よりも広く形成され、かつ該
出入口と前記収容部本体との間に、前記ウェーハの配列
方向における前記ウェーハ対の通過許容幅が漸減するウ
ェーハガイド部が形成されてなる請求項２０記載の貼り
合わせウェーハの製造方法。
【請求項２２】前記第二容器内にて、前記第二ウェー
ハ配列体の各ウェーハを立てた状態で前記押圧結合工程
を実施する請求項１９ないし２１のいずれか１項に記載
の貼り合わせウェーハの製造方法。