JP2006520088A - 接着される基板を前処理するための方法および装置 - Google Patents
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Abstract
Description
「Vakuum in Forshung und Praxis」14(2002),No.3、149―155頁
図1は、プラズマ2の影響下での支持部4上の半導体基板1を通る断面を示す。プラズマ2は、処理ガスによって高電圧電極3の下で発生する。半導体基板用の支持部4は、対抗電極として機能する。対抗電極がない構成を用いることも可能である。この場合、処理される基板は、電気的に絶縁される。これはまた、浮揚プラズマ(floated plasma)とも呼ばれる。プラズマは、高電圧電極3を水平方向に移動させことと、支持部4をプラズマ2に対して水平方向に移動させることによってもまた、半導体基板1の表面に影響を及ぼす。しかしながら、プラズマと、半導体基板を有する支持部4とを反対方向に移動させることもできる。これらの移動は、2つの矢印Aによって示される。半導体表面1aと高電圧電極3との間の距離dは、2つの矢印Bの方向に高電圧電極3または支持部4を移動させることによって調節可能である。半導体基板の表面1aを横切ってプラズマを1回通過(スキャン)させるだけで十分であることが分かった。スキャン数が増えるにつれて、接着エネルギーは減少する。これは、表面がプラズマ処理によって改質されていることを意味する。
1a…表面または接着表面
2…プラズマ
3,31,32…高電圧電極
4,4'…支持部
5…処理ガス
6…処理ガス容器
7…高電圧発生源
8…微小放電
31a,32a…誘電バリア層
Claims (37)
- 少なくとも1つの接着表面を前処理した後に接着することによって少なくとも2つの基板(1,1')を接続する方法において、
前記前処理として大気圧下でプラズマ(2)を前記接着表面に作用させることを特徴とする方法。 - 前記プラズマ(2)はコロナ放電(8)によって生成されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記接着表面(1a)は前記プラズマ(2)によってクリーニングされることを特徴とする請求項1または2に記載の方法。
- 前記接着表面(1a)は前記プラズマ(2)によって化学的に活性化されることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の方法。
- 前記接着表面(1a)上の層が前記プラズマ(2)によって除去されることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の方法。
- 前記プラズマ(2)によって前記接着表面(1a)上に層が成長することを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の方法。
- 前記基板(1,1')は接着の際に直接に接続されることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の方法。
- 前記基板(1,1')は前記基板を全体的または部分的に覆う金属層を介して接続されることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の方法。
- 前記金属層は銅からなることを特徴とする請求項8に記載の方法。
- 前記プラズマ処理は、前記基板(1,1')のウェットケミカルクリーニングの前に行われることを特徴とする請求項1ないし9のいずれかに記載の方法。
- 前記プラズマ処理は、前記基板(1,1')のウェットケミカルクリーニングの後に行われることを特徴とする請求項1ないし9のいずれかに記載の方法。
- 前記プラズマ処理は、接着前の最終段階として行われることを特徴とする請求項1ないし11のいずれかに記載の方法。
- 前記プラズマ処理および前記ウェットケミカルクリーニングは複数回行われることを特徴とする請求項10ないし12のいずれかに記載の方法。
- 前記プラズマ(2)は、酸素またはオゾンまたは不活性ガスを用いて生成されることを特徴とする請求項1ないし13のいずれかに記載の方法。
- 前記プラズマ(2)は窒素ガスを用いて生成されることを特徴とする請求項14に記載の方法。
- 二酸化炭素、アンモニア、フォーミングガス、塩酸またはこれらの混合ガスが処理ガスとして使用されることを特徴とする請求項1ないし15に記載の方法。
- 前記プラズマ(2)は前記基板(1,1')の前記接着表面(1a)を横切って通ることを特徴とする請求項1ないし16のいずれかに記載の方法。
- 前記基板(1,1')の前記接着表面(1a)が前記プラズマ(2)を貫通して移動することを特徴とする請求項1ないし16のいずれかに記載の方法。
- 前記プラズマ(2)および前記基板(1,1')の前記接着表面(1a)が互いに対して移動することを特徴とする請求項1ないし16のいずれかに記載の方法。
- 前記プラズマ(2)が1回のスキャンだけで前記接着表面(1a)を横切って通ることを特徴とする請求項17ないし19に記載の方法。
- 前記プラズマ(2)が複数の基板(1,1')の前記接着表面(1a)に同時に作用することを特徴とする請求項1ないし20のいずれかに記載の方法。
- 半導体基板の接着またはSOI接着における前処理のための請求項1ないし21のいずれかに記載の方法。
- 高電圧電極(3;31,32)と対抗電極との間のコロナ放電によってプラズマ(2)を生成する装置と、前記プラズマ内に少なくとも1つの基板(1,1')を配置するための支持部(4,4')とを備えた、接着前に基板(1,1')の接着表面(1a)を前処理するための装置。
- 前記支持部(4,4')が対抗電極として構成されていることを特徴とする請求項23に記載の装置。
- 高電圧電極(3;31,32)によるコロナ放電によってプラズマ(2)を生成する手段と、支持部(4,4')とを備え、少なくとも1つの基板(1,1')が前記プラズマ内の前記支持部(4,4')上に配置されていることを特徴とする、接着前に基板(1,1')の接着表面(1a)を前処理するための装置。
- 前記基板(1,1')が電気的に絶縁された状態で前記支持部(4,4')上に配置されていることを特徴とする請求項25に記載の装置。
- 前記高電圧電極(3)および前記支持部(4,4')が互いに対して移動可能であることを特徴とする請求項23ないし26のいずれかに記載の装置。
- 前記高電圧電極(3)および前記支持部(4,4')が互いに対して水平方向(A)および垂直方向(B)に移動可能であることを特徴とする請求項27に記載の装置。
- 前記高電圧電極(3)と前記基板(1)の前記接着表面(1a)との間の距離(d)が0.2ないし3mm、好ましくは0.5ないし2mmであることを特徴とする請求項23ないし28のいずれかに記載の装置。
- 前記コロナ放電は、10ないし20kVの電極電圧で、且つ、20kHzないし14MHzの周波数で起きることを特徴とする請求項23ないし29のいずれかに記載の装置。
- 前記300mmまでの直径を有する基板を処理する手段を含むことを特徴とする請求項23ないし30のいずれかに記載の装置。
- 少なくとも2つの基板(1,1')が同じ平面上に置かれて処理されることを特徴とする請求項23ないし31のいずれかに記載の装置。
- 少なくとも2つの基板(1,1')が2つの平行な平面に置かれて同時に処理されることを特徴とする請求項23ないし31に記載の装置。
- 半導体基板の接着における前処理のための請求項23ないし33のいずれかに記載の装置の使用。
- SOI接着における前処理のための請求項23ないし33のいずれかに記載の装置の使用。
- 請求項23ないし33のいずれかに記載の少なくとも1つの装置を含む基板接着のための構成であって、前記装置は前記構成の上流側に配置されていることを特徴とする構成。
- ウェットケミカルクリーニングのための少なくとも1つの装置を含む請求項36の構成であって、前記ウェットケミカルクリーニング装置は前記構成の上流側に配置されていることを特徴とする構成。
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