JP2012213778A - ウエハの接合方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ウエハの主面同士を接合するウエハの接合方法であって、貫通孔が形成されている平板部と平板部の一婦の主面の縁に沿って平板部との接触面がL字形状となるように設けられているL字壁部とからなる接合用ジグにウエハを搭載するウエハ搭載工程と
、接合用ジグに搭載されているウエハにエキシマ照射ランプから放射された光を照射する照射工程と、貫通孔から吸引してウエハを接合用ジグに保持したまま一方の接合用ジグのL字壁部の面と他方の接合用ジグの平板部の側面とが接するように配置する接合用ジグ配置工程と、ウエハの面を接触させウエハを貼り合わせる貼り合わせ工程と、接合用ジグから貼り合わせた前記ウエハを取り外す取り外し工程と、を備えていることを特徴とする。
【選択図】 図5
Description
特に、直接接合による接合を用いるウエハの接合方法では、陽極接合を用いて接合する場合のようにウエハの間に金属膜を設けることなく接合することができ、接着剤を用いて接合する場合のようにウエハの間に接着剤を設けることなく接合することができるので、光学変換素子の製造方法に多く用いられる。
このような光学変換素子は、例えば、二つのウエハから構成されており、この二つのウエハの主面同士が直接接合により接合されている。
また、一方のウエハは、主面がX軸とY軸に平行でかつ厚み方向がZ軸に平行となっている旋光板となっている。
また、他方のウエハは、主面の大きさが一方のウエハの主面の大きさと同じとなっている。
また、一方のウエハは、主面がX軸とY軸に平行でかつ厚み方向がZ軸に平行となっている旋光板となっている。
ウエハ搭載工程は、スペーサーに接合されるウエハを搭載する工程である。
スペーサー310は、例えば、図7(a)及び図7(b)に示すように、矩形形状の平板状となっており、一方の主面に第一の凹部空間311と第二の凹部空間312とが形成されている。
また、スペーサー310は、一方の主面を見た場合、第一の凹部空間311が矩形形状となっており、第二の凹部空間312が第一の凹部空間311の開口部の四つの隅部に円形形状となるように形成されている。
第一の凹部空間311は、その底面が接合されるウエハの主面と同じ大きさとなっており、第一の凹部空間311の開口部から底面までの長さがウエハの一方の主面から他方の主面までの長さより短くなっている。
第二の凹部空間312は、ピンセットの先端を挿入することができる大きさとなっており、スペーサー310からウエハを取り出す際に用いられる。
ウエハ搭載工程では、接合されるウエハをスペーサー310の第一の凹部空間312内に収納するようにしてスペーサーに搭載する工程である。
照射工程は、例えば、図8に示すように、スペーサー310に搭載されているウエハW31,W32の接合される面にエキシマ照射ランプ120から放射された光を照射する工程である。
照射工程では、エキシマ照射ランプ120から放射された光が照射されることで、ウエハW31,W32の面の酸化膜や吸着物が除去され、照射されたウエハW31,W32の面が活性化される。
ウエハ配置工程は、スペーサー310から取り出されたウエハW31,W32の照射された面同士が対向するように配置される工程である。
ウエハ配置工程では、一方のウエハW31のエキシマ照射ランプ120から放射された光が照射された面が他方のウエハW32のエキシマ照射ランプ120から放射された光が照射された面と対向するように、他方のウエハW32の側面を挟むようにピンセットによって保持した状態でウエハW31,W32が配置される。
貼り合わせ工程は、他方のウエハW32の側面を挟むようにピンセットによって保持した状態でウエハW31,W32の照射された面同士が対向するように配置されているウエハW31,W32の面を接触させて活性化された面同士を接合する工程である。
従って、従来のウエハの接合方法では、貼り合わせずれが生じた場合、接合をしなおすために貼り合わせずれが生じたウエハを洗浄し、再び、接合しなければならず、手間と時間を要し、生産性が低減する恐れがある。
このため、従来のウエハの接合方法によれば、接合されるウエハの間に異物が混入し、接合後の生産性が低減する恐れがある。
接合されている一方のウエハから他方のウエハに向かう向きに光を入射させる場合、従来のウエハの接合方法では、接合されているウエハの間に混入した異物により干渉縞が生じるといった外観不良が発生し生産性が低減する恐れがある。
前記平板部の所定の他の二つの側面と前記ウエハの所定の他の側面が同一平面上となるように、前記ウエハをそれぞれの前記接合用ジグに搭載するウエハ搭載工程と、前記接合用ジグに搭載されている前記ウエハであって前記平板部に接する面に対向する前記ウエハの面に、エキシマ照射ランプから放射された光を照射する照射工程と、前記ウエハの一方の主面が前記ウエハの前記平板部に接触したままとなるように前記平板部の他方の主面側の前記貫通孔の開口部から吸引して前記ウエハを前記接合用ジグに保持した状態で、一方の前記ウエハが搭載されている
接合用ジグの前記一方のウエハの所定の二つの側面が接しているL字壁部の面が他方の前記ウエハが搭載されている前記接合用ジグの前記平板部の所定の二つの側面に接触するように、前記ウエハが搭載されている前記接合用ジグを配置する接合用ジグ配置工程と、配置された接合用ジグに保持されている前記ウエハを接触させ前記ウエハを貼り合わせる貼り合せ工程と、前記接合用ジグから貼り合わせた前記ウエハを取り外す取り外し工程と、を備えていることを特徴とする。
前記L字壁部から前記平板部に向かう向きに前記平板部の一方の主面を見たときに前記平板部の所定の他の二辺が前記ウエハの縁部の接線となるように、前記ウエハをそれぞれの前記接合用ジグに搭載するウエハ搭載工程と、前記接合用ジグに搭載されている前記ウエハであって前記平板部に接する面に対向する前記ウエハの面に、エキシマ照射ランプから放射された光を照射する照射工程と、前記ウエハの一方の主面が前記ウエハの前記平板部に接触したままとなるように前記平板部の他方の主面側の前記貫通孔の開口部から吸引して前記ウエハを前記接合用ジグに保持した状態で、
一方の前記ウエハが搭載されている接合用ジグの前記一方のウエハの側面が接しているL字壁部の面が他方の前記ウエハが搭載されている前記接合用ジグの前記平板部の所定の他の二つの辺を含む側面に接触するように、前記ウエハが搭載されている前記接合用ジグを配置する接合用ジグ配置工程と、配置された接合用ジグに保持されている前記ウエハを接触させ前記ウエハを貼り合わせる貼り合せ工程と、前記接合用ジグから貼り合わせた前記ウエハを取り外す取り外し工程と、を備えていることを特徴とする。
L字壁部の面が他方の前記ウエハが搭載されている接合用ジグの前記平板部の所定の二つの側面に接触するように、接合されるウエハを保持したまま接合用ジグを配置しているので、エキシマランプから放射された光が照射されたウエハの面同士を容易に対向させ接触させることができる。
このため、このようなウエハの接合方法によれば、主面が四角形状のウエハを貼り合わせずれがないように容易に接合することができ、接合後の生産性を向上させることができる。
このため、このようなウエハの接合方法によれば、従来のウエハの接合方法と比較して接合されているウエハの主面の間に異物が混入するのを抑えることができ、接合後の生産性を向上させることができる。
接合されている一方のウエハから他方のウエハに向かう向きに光を入射させる場合、このようなウエハの接合方法によれば、従来のウエハの接合方法と比較して異物の混入を抑えることができるので、従来のウエハの接合方法と比較して異物の混入により干渉縞による外観不良を抑えることができ、従来のウエハの製造方法と比較して生産性を向上させることができる。
一方のウエハが搭載されている接合用ジグの一方のウエハの側面が接しているL字壁部の面が他方のウエハが搭載されている接合用ジグの平板部の所定の他の二つの辺を含む側面に接触するように、接合されるウエハを保持したまま接合用ジグを配置しているので、エキシマ照射ランプから放射された光が照射されたウエハの面同士を容易に対向させ接触させることができる。
このため、このようなウエハの接合方法によれば、主面が円形形状のウエハを貼り合わせずれがないように容易に接合することができ、接合後の生産性を向上させることができる。
本発明の第一の実施形態に係るウエハの接合方法では、両主面が四角形状となっている二つのウエハの主面同士を直接接合により接合している。
また、本発明の第一の実施形態に係る接合方法は、ウエハ搭載工程、照射工程、接合用ジグ配置工程、貼り合わせ工程、取り外し工程、を備えている。
ウエハ搭載工程は、図2に示すように、両主面が四角形状に形成され一方の主面から他方の主面にかけて貫通孔112(図1(a)及び図1(b)参照)が形成されている平板部111と、前記平板部111の一方の主面の縁部に沿って設けられ前記平板部111に接する面の形状がL字形状となっているL字壁部113と、を備えている接合用ジグ110に、露出されている前記平板部111の一方の主面に前記ウエハW1の一方の主面を接触させつつ
前記L字壁部112の面に前記ウエハW1の所定の二つの側面を接触させ前記平板部111の所定の他の二つの側面と前記ウエハW1の所定の他の側面が同一平面上となるように、前記ウエハW1をそれぞれの前記接合用ジグ110に搭載する工程である。
また、一方のウエハW11は、例えば、主面がX軸とY軸に平行でかつ厚み方向がZ軸に平行となっている旋光板となっている。
また、他方のウエハW12は、例えば、互いに直交するX軸とY軸とZ軸とからなる結晶軸を有している左水晶が用いられ、両主面が四角形状となっている。
また、他方のウエハW12は、例えば、主面がX軸とY軸に平行でかつ厚み方向がZ軸に平行となっている。
また、平板部111は、図1(a)及び図1(b)に示すように、一方の主面から他方の主面にかけて貫通孔112が形成されている。
また、平板部111は、図1(a)及び図1(b)に示すように、一方の主面の縁部にL字壁部113が設けられている。
また、L字壁部113は、平板部111と接する面の形状がL字形状となっている。
また、L字壁部113は、平板部111に接する面から平板部111に接する面に対向する面までの長さが接合される二つのウエハW1の厚みの和と比較して長くなっている。
このとき、ウエハW1の所定の他の二つの側面が平板部111の一方の主面であって所定の他の二つの辺を含む平板部111の側面と同一平面上に位置している。
ここで、所定の他の二つの辺を含む平板部111の側面を平板部111の所定の二つの側面とする。
照射工程は、図3に示すように、二つの前記接合用ジグ110にそれぞれ搭載されている前記ウエハW11,W12であって前記平板部110に接する面に対向する前記ウエハW11,W12の面に、エキシマ照射ランプ120から放射された光を照射する工程である。
照射工程では、エキシマ照射ランプ120から照射された光がウエハW11,W12に照射されることで、ウエハW11,W12の面の酸化膜や吸着物が除去され、ウエハW11,W12の面が活性化される。
接合用ジグ配置工程は、図4に示すように、前記ウエハW11,W12の一方の主面が前記ウエハW11,W12の前記平板部111a,111bに接触したままとなるように前記平板部111a,111bの他方の主面側の前記貫通孔112a,112bの開口部から吸引して前記ウエハW11,W12を前記接合用ジグ110に保持した状態で、一方の前記ウエハW11が搭載されている接合用ジグ110の前記一方のウエハW11の所定の二つの側面が接している
L字壁部113aの面が他方の前記ウエハW12が搭載されている前記接合用ジグ110の前記平板部111bの所定の二つの側面に接触するように、前記ウエハW11,W12が搭載されている前記接合用ジグ110を配置する工程である。
また、他方のウエハW12が搭載されている接合用ジグ110を第二のジグ110bとする。
また、接合用ジグ配置工程では、第二の接合用ジグ110bに着目すると、前記平板部111bの他方の主面側の貫通孔112bの開口部から、吸引手段(図示せず)によって吸引して他方のウエハW12を第一のジグの平板部111bの一方の主面に保持している。
その後、接合用ジグ配置工程では、それぞれの接合用ジグ110a,110bにそれぞれのウエハW11,W12を保持した状態で、第一の接合用ジグ110aの一方のウエハW11の所定の二つの側面が接しているL字壁部113aの面が第二の接合用ジグ110bの平板部111bの所定の二つの側面に接触するように、第一の接合用ジグ110aと第二の接合用ジグ110bとを配置する。
また、他方のウエハW12は、所定の二つの側面が第二のジグ110bのL字壁部113bの側面に接しつつ所定の他の二つの側面が第二のジグ110bの平板部111bの所定の二つの側面と同一平面上に位置するように、第二のジグ110bに搭載されている。
このため、一方のウエハW11の所定の二つの側面が接している第一のジグ110aのL字壁部113aの面を第二のジグ110bの平板部111bの所定の二つの側面と接するように配置することで、第一のジグ110aに保持されている一方のウエハW11であってエキシマ照射ランプ120によって表面が活性化されている主面と第二のジグ110bに保持されている他方のウエハW12であってエキシマ照射ランプ120によって表面が活性化されている主面とを対向するように容易に配置させることができる。
貼り合わせ工程は、配置された接合用ジグ110a,110bに保持されている前記ウエハW11,W12を接触させ前記ウエハW1、W2を貼り合わせる工程である。
貼り合せ工程では、一方のウエハW11の表面が活性化されている主面と他方のウエハW12の表面が活性化されている主面とが接触されることで、一方のウエハW11と他方のウエハW12とが直接接合により接合される。
取り外し工程は、前記接合用ジグ110aから貼り合わせた前記ウエハW11,W12を取り外す工程である。
取り外し工程では、前述したように、第一の接合用ジグ110aの平板部111aの一方の主面の所定の一つの端部にはきり欠き部が形成されているので、第一の接合用ジグ110aから接合されたウエハW11,W12を容易に取り外すことができる。
平板部111a,111bの他方の主面側の貫通孔112a,112bの開口部から吸引してウエハW1,W2を接合用ジグ110a,110bに保持した状態で、一方のウエハW1が搭載されている接合用ジグ110aの一方のウエハW1の所定の二つの側面が接しているL字壁部113aの面が他方の前記ウエハW2が搭載されている接合用ジグ110bの前記平板部111bの所定の二つの側面に接触するように、接合されるウエハW1,W2を保持したまま接合用ジグ110a,110bを配置しているので、
エキシマ照射ランプ120から放射された光が照射されたウエハW1,W2の面同士を容易に対向させ接触させることができる。
このため、このような本発明の第一の実施形態に係るウエハの接合方法によれば、貼り合わせずれがないように容易に接合することができ、接合後の生産性を向上させることができる。
このため、このような本発明の実施形態に係るウエハの接合方法によれば、従来のウエハの接合方法と比較して接合されているウエハWの主面の間に異物が混入するのを抑えることができ、接合後の生産性を向上させることができる。
接合されている一方のウエハW11から他方のウエハW12に向かう向きに光を入射させる場合、このようなウエハの接合方法によれば、従来のウエハの接合方法と比較して異物の混入を抑えることができるので、従来のウエハの接合方法と比較して異物の混入により干渉縞による外観不良を抑えることができ、従来のウエハの製造方法と比較して生産性を向上させることができる。
本発明の第二の実施形態に係るウエハの接合方法は、接合されるウエハの主面が円形形状となっている点で第一の実施形態と異なる。
ウエハ搭載工程では、図6(a)及び図6(b)に示すように、両主面が四角形状に形成され一方の主面から他方の主面にかけて貫通孔212が形成されている平板部211と、前記平板部211の一方の主面の所定の二辺の縁部に沿って設けられ前記平板部211に接する面の形状がL字形状となっているL字壁部213と、を備えている接合用ジグ210に、露出されている前記平板部211の一方の主面に前記ウエハW2の一方の主面を接触させつつ
前記L字壁部213の面に前記ウエハW2の側面を2箇所接触させ、前記L字壁部213から前記平板部211に向かう向きに前記平板部211の一方の主面を見たときに前記平板部211の所定の他の二辺が前記ウエハW2の縁部の接線となるように、前記ウエハW2をそれぞれの前記接合用ジグ210に搭載する工程である。
また、一方のウエハW11は、例えば、主面がX軸とY軸に平行でかつ厚み方向がZ軸に平行となっている旋光板となっている。
また、他方のウエハW12は、例えば、互いに直交するX軸とY軸とZ軸とからなる結晶軸を有している左水晶が用いられ、両主面が円形形状となっている。
また、他方のウエハW12は、例えば、主面がX軸とY軸に平行でかつ厚み方向がZ軸に平行となっている。
また、平板部211は、図6(a)及び図6(b)に示すように、一方の主面の縁部にL字壁部213が設けられている。
また、L字壁部213は、平板部211と接する面の形状がL字形状となっている。
また、L字壁部213は、平板部211に接する面から平板部211に接する面に対向する面までの長さが接合される二つのウエハW2の厚みの和と比較して長くなっている。
このとき、L字壁部213から平板部211に向かう向きに平板部211の一方の主面を見た場合、露出されている平板部211の一方の主面が正方形形状となっており、この正方形の一辺がウエハW2の直径と同じ長さとなっている。
このとき、露出されている平板部211の一方の主面の一辺の長さがウエハW2の直径と同じ長さとなっているので、前記L字壁部213から前記平板部211に向かう向きに前記平板部211の一方の主面を見たときに、露出されている平板部211の一方の主面のそれぞれの辺がウエハW2の縁部の接線となっている。つまり、前記L字壁部213から前記平板部211に向かう向きに前記平板部211の一方の主面を見たときに、
ウエハW2の接しているL字壁部213の面と平板部211の所定の他の二辺がウエハW2の縁部の接線となっている。
接合用ジグ配置工程は、前記ウエハW2の一方の主面が前記ウエハW2の前記平板部211に接触したままとなるように前記平板部211の他方の主面側の前記貫通孔212の開口部から吸引して前記ウエハW2を前記接合用ジグ210に保持した状態で、一方の前記ウエハW2が搭載されている接合用ジグ210の前記一方のウエハW2の側面が接しているL字壁部213の面が他方の前記ウエハW2が搭載されている
前記接合用ジグ210の前記平板部211の所定の他の二つの辺を含む側面に接触するように、前記ウエハW2が搭載されている前記接合用ジグ210を配置する工程である。
また、他方のウエハW2が搭載されている接合用ジグ210を第二のジグとする。
また、接合用ジグ配置工程では、第二の接合用ジグに着目すると、前記平板部211の他方の主面側の貫通孔212の開口部から、吸引手段(図示せず)によって吸引して他方のウエハW2を第一のジグの平板部211の一方の主面に保持している。
その後、接合用ジグ配置工程では、それぞれの接合用ジグ210にそれぞれのウエハW2を保持した状態で、第一の接合用ジグの一方のウエハW2の側面が接しているL字壁部213の面が第二の接合用ジグの平板部211の一方の主面の所定の他の二つの辺を含む側面に接触するように、第一の接合用ジグと第二の接合用ジグとを配置する。
また、他方のウエハW2は、保持された状態でL字壁部213から平板部211に向かう方向で平板部211の一方の主面を見たとき、L字壁部213に接している2面と平板部211の一方の主面の所定の他の二辺とが他方のウエハW2の縁部の接線となるように、第二のジグに搭載されている。
このため、それぞれの接合用ジグ210にそれぞれのウエハW2を保持した状態で、第一の接合用ジグの一方のウエハW2の側面が接しているL字壁部213の面が第二の接合用ジグの平板部211の一方の主面の所定の他の二つの辺を含む側面に接触するように、第一の接合用ジグと第二の接合用ジグとを配置することで、第一のジグに保持されている一方のウエハW2であってエキシマ照射ランプ120によって
表面が活性化されている主面と第二のジグに保持されている他方のウエハW2であってエキシマ照射ランプ120によって表面が活性化されている主面とを対向するように容易に配置させることができる。
エキシマ照射ランプ120から放射された光を照射した後、平板部211の他方の主面側の貫通孔212の開口部から吸引してウエハW2を接合用ジグ210に保持した状態で、一方のウエハW2が搭載されている接合用ジグ210の一方のウエハW2の側面が接しているL字壁部213の面が他方のウエハW2が搭載されている接合用ジグ210の平板部211の所定の他の二つの辺を含む側面に接触するように、接合されるウエハW2を保持したまま接合用ジグ210を配置しているので、
エキシマ照射ランプ120から放射された光が照射されたウエハW2の面同士を容易に対向させ接触させることができる。
このため、このような本発明の実施形態に係るウエハの接合方法によれば、主面が円形形状のウエハW2を貼り合わせずれがないように容易に接合することができ、接合後の生産性を向上させることができる。
従って、このような本発明の第二の実施形態に係るウエハの接合方法によれば、ウエハW2の側面をピンセットで挟むことなくエキシマ照射ランプから放射されたウエハW2の面を接合することができるので、第一の実施形態と同様の効果を奏する。
111,111a,111b,211 平板部
112,112a,112b,212 貫通孔
113,113a,113b,213 L字壁部
120 エキシマ照射ランプ
W1,W11,W12,W2,W31,W32 ウエハ
210 スペーサー
211 第一の凹部空間
212 第二の凹部空間
Claims (2)
- 両主面が四角形状となっている2枚のウエハの主面同士を接合するウエハの接合方法であって、
両主面が四角形状に形成され一方の主面から他方の主面にかけて貫通孔が形成されている平板部と、前記平板部の一方の主面の縁部に沿って設けられ前記平板部に接する面の形状がL字形状となっているL字壁部と、を備えている接合用ジグに、
露出されている前記平板部の一方の主面に前記ウエハの一方の主面を接触させつつ前記L字壁部の面に前記ウエハの所定の二つの側面を接触させ前記平板部の所定の他の二つの側面と前記ウエハの所定の他の側面が同一平面上となるように、
前記ウエハをそれぞれの前記接合用ジグに搭載するウエハ搭載工程と、
前記接合用ジグに搭載されている前記ウエハであって前記平板部に接する面に対向する前記ウエハの面に、エキシマ照射ランプから放射された光を照射する照射工程と、
前記ウエハの一方の主面が前記ウエハの前記平板部に接触したままとなるように前記平板部の他方の主面側の前記貫通孔の開口部から吸引して前記ウエハを前記接合用ジグに保持した状態で、一方の前記ウエハが搭載されている接合用ジグ
の前記一方のウエハの所定の二つの側面が接しているL字壁部の面が他方の前記ウエハが搭載されている前記接合用ジグの前記平板部の所定の二つの側面に接触するように、前記ウエハが搭載されている前記接合用ジグを配置する接合用ジグ配置工程と、
配置された接合用ジグに保持されている前記ウエハを接触させ前記ウエハを貼り合わせる貼り合せ工程と、
前記接合用ジグから貼り合わせた前記ウエハを取り外す取り外し工程と、
を備えていることを特徴とするウエハの接合方法。 - 両主面が円形形状となっている2枚のウエハの主面同士を接合するウエハの接合方法であって、
両主面が四角形状に形成され一方の主面から他方の主面にかけて貫通孔が形成されている平板部と、前記平板部の一方の主面の所定の二辺の縁部に沿って設けられ前記平板部に接する面の形状がL字形状となっているL字壁部と
、を備えている接合用ジグに、露出されている前記平板部の一方の主面に前記ウエハの一方の主面を接触させつつ前記L字壁部の面に前記ウエハの側面を2箇所接触させ、前記L字壁部から前記平板部に向かう向きに前記平板部の一方の主面を見たときに前記平板部の所定の他の二辺が前記ウエハの縁部の接線となるように
、前記ウエハをそれぞれの前記接合用ジグに搭載するウエハ搭載工程と、
前記接合用ジグに搭載されている前記ウエハであって前記平板部に接する面に対向する前記ウエハの面に、エキシマ照射ランプから放射された光を照射する照射工程と、
前記ウエハの一方の主面が前記ウエハの前記平板部に接触したままとなるように前記平板部の他方の主面側の前記貫通孔の開口部から吸引して前記ウエハを前記接合用ジグに保持した状態で、
一方の前記ウエハが搭載されている接合用ジグの前記一方のウエハの側面が接しているL字壁部の面が他方の前記ウエハが搭載されている前記接合用ジグの前記平板部の所定の他の二つの辺を含む側面に接触するように、前記ウエハが搭載されている前記接合用ジグを配置する接合用ジグ配置工程と、
配置された接合用ジグに保持されている前記ウエハを接触させ前記ウエハを貼り合わせる貼り合せ工程と、
前記接合用ジグから貼り合わせた前記ウエハを取り外す取り外し工程と、
を備えていることを特徴とするウエハの接合方法。
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