JP2011146656A5

JP2011146656A5 - ウェハ処理装置、ウェハ処理方法およびデバイスの製造方法

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Publication number: JP2011146656A5
Application number: JP2010008466A
Authority: JP
Filing date: 2010-01-18
Publication date: 2013-03-21
Anticipated expiration: 2030-01-18

Claims

互いに重ね合されて接合される第１接合面を有する第１半導体ウェハと第２接合面を有する第２半導体ウェハとをそれぞれ処理するウェハ処理装置であって、
前記第１半導体ウェハを保持する第１ステージと、
前記第２接合面が前記第１接合面に対向するように前記第２半導体ウェハを保持する第２ステージと、
前記第１ステージと前記第２ステージの少なくともいずれかに対して相対移動しているときに、相対移動する前記第１接合面と前記第２接合面の少なくともいずれかに対して不活性ガスを照射することにより前記第１接合面と前記第２接合面の少なくともいずれかをそれぞれ活性化する活性化装置と
を備えるウェハ処理装置。
前記第１ステージおよび前記第２ステージは、前記第１半導体ウェハと前記第２半導体ウェハとを互いに位置合わせして重ね合わせるべく、前記第１接合面と前記第２接合面が対向する方向に直交する方向を含む方向に相対移動が可能であり、
前記活性化装置は、前記第１半導体ウェハと前記第２半導体ウェハとを互いに位置合わせするときに、前記第１接合面および前記第２接合面を活性化する請求項１に記載のウェハ処理装置。
前記第１ステージと前記第２ステージとが相対移動しているときに、前記位置合わせを行うべく前記第１半導体ウェハと前記第２半導体ウェハとにそれぞれ設けられた複数のアライメントマークを観察する観察装置を備える請求項２に記載のウェハ処理装置。
前記第１接合面と前記活性化装置との距離、および前記第２接合面と前記活性化装置との距離の少なくともいずれかが一定となるように、前記第１ステージと前記第２ステージとを相対移動する請求項１から３のいずれか１項に記載のウェハ処理装置。
前記活性化装置は、
前記第１ステージとの相対移動に伴って前記第１接合面の全面に不活性ガスを照射して前記第１接合面を活性化する第１活性化装置と、
前記第２ステージとの相対移動に伴って前記第２接合面の全面に不活性ガスを照射して前記第２接合面を活性化する第２活性化装置と
を有する請求項１から４のいずれか１項に記載のウェハ処理装置。
前記第２ステージは前記第１ステージに対して移動可能であり、
前記第２活性化装置は、前記第２ステージに対して相対的に固定され、前記第２ステージの移動時に一体的に移動する請求項５に記載のウェハ処理装置。
前記第１活性化装置と前記第２活性化装置の相互の距離が近いほど前記第２ステージの移動速度を早くする請求項６に記載のウェハ処理装置。
前記第１活性化装置と前記第２活性化装置の相互の距離が近いほど前記第１活性化装置と前記第２活性化装置の少なくとも一方の不活性ガス照射濃度を小さくする請求項６または７に記載のウェハ処理装置。
前記第２ステージの移動時に前記第１活性化装置と前記第２活性化装置とを同時に作動させる請求項５から８のいずれか１項に記載のウェハ処理装置。
前記第１活性化装置および前記第２活性化装置は、前記第１ステージおよび前記第２ステージが互いに対向する位置からずれた位置において前記第１半導体ウェハおよび前記第２半導体ウェハに対向するように配置されており、
前記第１接合面および前記第２接合面は、前記第１活性化装置および前記第２活性化装置が前記ずれた位置から相対移動することにより、それぞれ全面的に活性化される請求項５から９のいずれか１項に記載のウェハ処理装置。
前記第１活性化装置の照射口および前記第２活性化装置の照射口は、相対移動する方向に直交する方向に対してそれぞれ傾斜している請求項５から１０のいずれか１項に記載のウェハ処理装置。
前記第１活性化装置の照射口および前記第２活性化装置の照射口は、前記第１接合面および前記第２接合面が活性化されていくときの移動方向にそれぞれ傾斜している請求項１１に記載のウェハ処理装置。
前記第１活性化装置の不活性ガスの照射により削られた前記第２半導体ウェハの一部を捕獲する第１捕獲部を備える請求項５から１２のいずれか１項に記載のウェハ処理装置。
前記第２活性化装置の不活性ガスの照射により削られた前記第１半導体ウェハの一部を捕獲する第２捕獲部を備える請求項５から１３のいずれか１項に記載のウェハ処理装置。
前記第１ステージ、前記第２ステージ、前記第１活性化装置および前記第２活性化装置は真空チャンバに設置されている請求項５から１４のいずれか１項に記載のウェハ処理装置。
前記真空チャンバに設置され、前記第１半導体ウェハを保持する第１半導体ウェハホルダおよび前記第２半導体ウェハを保持する第２半導体ウェハホルダを搬送する搬送装置を備え、
前記搬送装置は、前記第１半導体ウェハホルダを基準として前記第１半導体ウェハの位置を調整し、前記第２半導体ウェハホルダを基準として前記第２半導体ウェハの位置を調整する位置調整機構を有する請求項１５に記載のウェハ処理装置。
互いに重ね合されて接合される第１半導体ウェハと第２半導体ウェハとをそれぞれ処理するウェハ処理装置であって、
前記第１半導体ウェハおよび前記第２半導体ウェハをそれぞれ保持するステージと、
前記ステージの少なくともいずれかに対して相対移動しているときに、相対移動する前記第１半導体ウェハの表面と前記第２半導体ウェハの表面の少なくともいずれかに対して不活性ガスを照射することにより少なくともいずれかの前記表面を活性化する活性化装置と、
前記活性化装置によりそれぞれの前記表面が活性化された前記第１半導体ウェハおよび前記第２半導体ウェハを互いに重ね合せて接合する接合部と
を備えるウェハ処理装置。
互いに重ね合されて接合される第１半導体ウェハと第２半導体ウェハとをそれぞれ処理するウェハ処理装置であって、
前記第１半導体ウェハを保持する第１ステージと、
前記第２半導体ウェハが前記第１半導体ウェハに対向するように前記第２半導体ウェハを保持し、前記第１ステージに対向する面に沿って前記第１ステージと相対的に移動する第２ステージと、
前記第１ステージに対して相対的に固定され、前記第２ステージに保持された前記第２半導体ウェハに対して加工を行う第１加工装置と、
前記第１ステージと前記第２ステージとが相対移動しているときに前記第１加工装置が前記第２半導体ウェハに対して行う加工を制御する制御部と
を備えるウェハ処理装置。
前記第２ステージに対して相対的に固定され、前記第１ステージに保持された前記第１半導体ウェハに対して加工を行う第２加工装置を備え、
前記制御部は、前記第１ステージと前記第２ステージとが相対移動しているときに前記第２加工装置が前記第１半導体ウェハに対して行う加工を制御する請求項１８に記載のウェハ処理装置。
前記第２加工装置が行う加工は、前記第１加工装置が行う加工と同一種類の加工である請求項１９に記載のウェハ処理装置。
前記第１加工装置は、前記第２半導体ウェハの表面へ不活性ガスを照射することにより前記第２半導体ウェハの表面を活性化させる第１活性化装置であり、
前記第２加工装置は、前記第１半導体ウェハの表面へ不活性ガスを照射することにより前記第１半導体ウェハの表面を活性化させる第２活性化装置である請求項１９または２０に記載のウェハ処理装置。
前記第１加工装置は、前記第２半導体ウェハの表面を加熱する第１加熱装置であり、
前記第２加工装置は、前記第１半導体ウェハの表面を加熱する第２加熱装置である請求項１９または２０に記載のウェハ処理装置。
前記第１加工装置は、前記第２半導体ウェハの表面を洗浄する第１洗浄装置であり、
前記第２加工装置は、前記第１半導体ウェハの表面を洗浄する第２洗浄装置である請求項１９または２０に記載のウェハ処理装置。
互いに重ね合されて接合される第１接合面を有する第１半導体ウェハと第２接合面を有する第２半導体ウェハとをそれぞれ処理するウェハ処理方法であって、
前記第１半導体ウェハを第１ステージに保持する第１保持工程と、
前記第２接合面が前記第１接合面に対向するように前記第２半導体ウェハを第２ステージに保持する第２保持工程と、
前記第１ステージと前記第２ステージの少なくともいずれかに対して相対移動しているときに、相対移動する前記第１接合面と前記第２接合面の少なくともいずれかに対して不活性ガスを照射することにより前記第１接合面と前記第２接合面の少なくともいずれかをそれぞれ活性化する活性化工程と、
前記活性化工程により活性化された前記第１半導体ウェハおよび前記第２半導体ウェハを互いに重ね合せて接合する接合工程と
を有するウェハ処理方法。
前記第１ステージおよび前記第２ステージを前記第１接合面と前記第２接合面が対向する方向に直交する方向を含む方向に相対移動させることにより、前記第１半導体ウェハと前記第２半導体ウェハとを互いに位置合わせする位置合わせ工程を含み、
前記位置合わせ工程において、前記活性化工程が行われる請求項２４に記載のウェハ処理方法。
前記位置合わせ工程は、前記第１半導体ウェハと前記第２半導体ウェハとにそれぞれ設けられた複数のアライメントマークを観察する請求項２５に記載のウェハ処理方法。
複数の半導体ウェハを重ね合わせて製造されるデバイスの製造方法であって、
前記複数の半導体ウェハを重ね合わせる工程は、
第１ステージに第１半導体ウェハを載置する第１載置工程と、
前記第１ステージに対向して配置され前記第１ステージと対向する面内の少なくとも一方向に前記第１ステージと相対的に移動する第２ステージに第２半導体ウェハを載置する第２載置工程と、
前記第１ステージに対して相対的に固定された第１加工装置により、前記第１ステージおよび前記第２ステージの相対移動時に前記第２半導体ウェハに対して加工を行う加工工程と
を有するデバイスの製造方法。