JP2688082B2 - 半導体基板の接合方法および接合装置 - Google Patents
半導体基板の接合方法および接合装置Info
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- semiconductor substrate
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、半導体基板の接合方法および接合装置に関
し、具体的には、SOI（Silicon−on−Insulator）基
板、或は、集積回路用の高品位単結晶半導体基板を製造
するための基板接合技術に関する。
し、具体的には、SOI（Silicon−on−Insulator）基
板、或は、集積回路用の高品位単結晶半導体基板を製造
するための基板接合技術に関する。
（従来の技術） 従来より単結晶半導体基板の表面付近を清浄化する手
段として、いわゆるゲッタリングが多用されている。こ
こに、ゲッタリングとは、半導体基板中の金属不純物が
結晶欠陥の基板内部、または基板裏面の近傍に集中して
析出する現象を利用している。ケッタリングにより、半
導体基板の表面層付近の金属不純物が自然に結晶欠陥に
取り込まれるようになり、これによって半導体基板の表
面の汚れが除かれ、該表面の清浄度が保たれる。したが
って、ゲッタリングは半導体基板を金属不純物の汚染か
ら防ぐのに有効である。半導体基板中への結晶欠陥の導
入方法の１つに、方位の異なる２枚の単結晶半導体基板
を直接接合することによって、その界面に導入される格
子整合に起因する結晶欠陥をゲッタリング源として利用
する方法がある。この方法により、導入された結晶欠陥
は、素子製作工程中の高温工程に於いて回復してゲッタ
リング中心としての効果を持たなくなってしまうという
ことが無い点において、優れたゲッタリング源である。
また、２枚の単結晶半導体基板の直接接合は、素子分離
技術の１つの理想型であるSOIを手軽に実現する手段と
しても有効である。すなわち、予めその表面を酸化する
ことにより絶縁層を形成した２枚の単結晶シリコン基板
を接合した後、一方の基板を薄膜化することによって、
SOI構造を製作することができる。従来技術における基
板の接合工程は、半導体基板を石英製ボートへ載置する
載置環境内で室温で基板を接触させないで、２枚の基板
をお互いに非接触のまま、上部が完全に開口している石
英製ボートに載せ、次に、半導体基板載置環境から加熱
炉の設置場所に搬送し、加熱炉の石英製炉心管内に導入
し一定時間熱処理し、その後ただちに、酸化性熱処理雰
囲気中で、該熱処理の温度において、前記２枚の基板を
接触させ、さらに一定時間熱処理を続行することによっ
て接合を行うという手順に従っていた。
段として、いわゆるゲッタリングが多用されている。こ
こに、ゲッタリングとは、半導体基板中の金属不純物が
結晶欠陥の基板内部、または基板裏面の近傍に集中して
析出する現象を利用している。ケッタリングにより、半
導体基板の表面層付近の金属不純物が自然に結晶欠陥に
取り込まれるようになり、これによって半導体基板の表
面の汚れが除かれ、該表面の清浄度が保たれる。したが
って、ゲッタリングは半導体基板を金属不純物の汚染か
ら防ぐのに有効である。半導体基板中への結晶欠陥の導
入方法の１つに、方位の異なる２枚の単結晶半導体基板
を直接接合することによって、その界面に導入される格
子整合に起因する結晶欠陥をゲッタリング源として利用
する方法がある。この方法により、導入された結晶欠陥
は、素子製作工程中の高温工程に於いて回復してゲッタ
リング中心としての効果を持たなくなってしまうという
ことが無い点において、優れたゲッタリング源である。
また、２枚の単結晶半導体基板の直接接合は、素子分離
技術の１つの理想型であるSOIを手軽に実現する手段と
しても有効である。すなわち、予めその表面を酸化する
ことにより絶縁層を形成した２枚の単結晶シリコン基板
を接合した後、一方の基板を薄膜化することによって、
SOI構造を製作することができる。従来技術における基
板の接合工程は、半導体基板を石英製ボートへ載置する
載置環境内で室温で基板を接触させないで、２枚の基板
をお互いに非接触のまま、上部が完全に開口している石
英製ボートに載せ、次に、半導体基板載置環境から加熱
炉の設置場所に搬送し、加熱炉の石英製炉心管内に導入
し一定時間熱処理し、その後ただちに、酸化性熱処理雰
囲気中で、該熱処理の温度において、前記２枚の基板を
接触させ、さらに一定時間熱処理を続行することによっ
て接合を行うという手順に従っていた。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、この従来の方法では、半導体基板の載
置環境から加熱炉内への搬送および加熱炉内の操作の両
方を含む作業環境が完全に無塵でない限り、石英製ボー
ト上にある接合されるべき２枚の基板間に粉塵、異物等
が石英製ボートの開口している上部から浸入することは
避けられない。これらの異物の内、有機物などは、高温
工程において分解除去される。ところが、石英製炉心管
内に石英製ボートを導入した際、炉心管とボートによる
摩擦によって石英の粉塵が舞い、やはり石英製ボートの
開口している上部から２枚の基板間に浸入する。この石
英の粉塵をはじめとし、作業環境中の微小な砂塵など
は、高温中でも分解されることが無く、完全に基板間が
密着されないので基板間に空気を介在させることとな
り、この結果基板の接合部分に、微小な気泡（空孔）が
残存するという問題があった。
置環境から加熱炉内への搬送および加熱炉内の操作の両
方を含む作業環境が完全に無塵でない限り、石英製ボー
ト上にある接合されるべき２枚の基板間に粉塵、異物等
が石英製ボートの開口している上部から浸入することは
避けられない。これらの異物の内、有機物などは、高温
工程において分解除去される。ところが、石英製炉心管
内に石英製ボートを導入した際、炉心管とボートによる
摩擦によって石英の粉塵が舞い、やはり石英製ボートの
開口している上部から２枚の基板間に浸入する。この石
英の粉塵をはじめとし、作業環境中の微小な砂塵など
は、高温中でも分解されることが無く、完全に基板間が
密着されないので基板間に空気を介在させることとな
り、この結果基板の接合部分に、微小な気泡（空孔）が
残存するという問題があった。
気泡（空孔）が形成されると、ウェハーがチップに分
割されるとき、その気泡を含むチップが欠陥構造となる
欠点を有しており、気泡の存在ができるだけ少ないこと
が望ましいことであった。
割されるとき、その気泡を含むチップが欠陥構造となる
欠点を有しており、気泡の存在ができるだけ少ないこと
が望ましいことであった。
したがって、本発明の目的は作業環境内においてでき
るだけ石英の粉塵または他の微小な砂塵を基板間に浸入
させない新規な半導体基板の接合方法および接合装置を
提供することにある。
るだけ石英の粉塵または他の微小な砂塵を基板間に浸入
させない新規な半導体基板の接合方法および接合装置を
提供することにある。
（課題を解決するための手段） 本発明は、予めウェハーに酸化膜を形成した半導体基
板を加熱炉内に搬入して接合する場合および加熱炉内に
おいて酸化膜のないウェハーの半導体に酸化膜を形成
し、続いて接合する場合の２つの態様を考慮して、それ
ぞれの態様に対して前述の課題を解決するための手段を
提供するものである。
板を加熱炉内に搬入して接合する場合および加熱炉内に
おいて酸化膜のないウェハーの半導体に酸化膜を形成
し、続いて接合する場合の２つの態様を考慮して、それ
ぞれの態様に対して前述の課題を解決するための手段を
提供するものである。
前者の態様に関して、前述の目的を達成するために、
本発明は、複数の半導体基板の接合方法において、ウェ
ハーに酸化膜を形成した複数の半導体基板を製造し、半
導体基板の載置環境において半密閉形石英容器内に複数
の半導体基板を酸化膜が向き合う状態で離して置き、前
記半密閉形石英容器を載置環境から加熱炉内に搬入し、
加熱炉内の熱処理を介して半導体基板を接合する、こと
を特徴とする接合方法、を採用するものである。
本発明は、複数の半導体基板の接合方法において、ウェ
ハーに酸化膜を形成した複数の半導体基板を製造し、半
導体基板の載置環境において半密閉形石英容器内に複数
の半導体基板を酸化膜が向き合う状態で離して置き、前
記半密閉形石英容器を載置環境から加熱炉内に搬入し、
加熱炉内の熱処理を介して半導体基板を接合する、こと
を特徴とする接合方法、を採用するものである。
また、本発明は、複数の半導体基板の接合装置におい
て、ボートと、ボートに載置され、ボートと共に内部に
半密閉空間を形成しかつ一端に穴を形成するカバーと、
複数の半導体基板を立てて保持するようにボート上で半
密閉空間内に載置される複数の保持具と、ボートおよび
カバーにより形成された前記穴を通して挿入され１つの
保持具を他の保持具に向かって移動させる移動治具と、
を有することを特徴とする接合装置、を採用するもので
ある。
て、ボートと、ボートに載置され、ボートと共に内部に
半密閉空間を形成しかつ一端に穴を形成するカバーと、
複数の半導体基板を立てて保持するようにボート上で半
密閉空間内に載置される複数の保持具と、ボートおよび
カバーにより形成された前記穴を通して挿入され１つの
保持具を他の保持具に向かって移動させる移動治具と、
を有することを特徴とする接合装置、を採用するもので
ある。
後者の態様に関して、前述の目的を達成するために、
本発明は、複数の半導体基板の接合方法において、ウェ
ハーである半導体基板を製造し、半導体基板の載置環境
において両端が開口した石英容器内に複数の半導体基板
を離して置き、石英容器の両端を密閉し、前記石英容器
を載置環境から加熱炉付近に搬入し、密閉を解除して加
熱炉内に搬入し、加熱炉内の熱処理を介して半導体基板
に酸化膜を形成しその後接合する、ことを特徴とする接
合方法、を採用するものである。
本発明は、複数の半導体基板の接合方法において、ウェ
ハーである半導体基板を製造し、半導体基板の載置環境
において両端が開口した石英容器内に複数の半導体基板
を離して置き、石英容器の両端を密閉し、前記石英容器
を載置環境から加熱炉付近に搬入し、密閉を解除して加
熱炉内に搬入し、加熱炉内の熱処理を介して半導体基板
に酸化膜を形成しその後接合する、ことを特徴とする接
合方法、を採用するものである。
また、本発明は、複数の半導体基板の接合装置におい
て、両端が開口している中空本体と、複数の半導体基板
を立てて保持するように中空本体内に載置される複数の
保持具と、中空本体の両端を密閉するシール部材と、両
端のシール部材を取除いた状態で中空本体の一方の端を
通して保持具の１つを他の保持具に向かって移動させる
移動手段と、を有することを特徴とする接合装置を採用
するものである。
て、両端が開口している中空本体と、複数の半導体基板
を立てて保持するように中空本体内に載置される複数の
保持具と、中空本体の両端を密閉するシール部材と、両
端のシール部材を取除いた状態で中空本体の一方の端を
通して保持具の１つを他の保持具に向かって移動させる
移動手段と、を有することを特徴とする接合装置を採用
するものである。
（実施例） 次に、図面を参照して本発明を説明する。
第１図は本発明の第１実施例の接合装置の断面図であ
る。第２図は、第１実施例の接合装置の斜視図である。
第3A図、第3B図および第3C図は、第１実施例の接合装置
を用いる接合工程を説明するための概略図である。第４
図は、本発明の第２実施例の接合装置の断面図である。
第５図は、第２実施例の接合装置の斜視図である。第6A
図、第6B図および第6C図は第２実施例の接合装置を用い
る接合工程を説明するための概略図である。
る。第２図は、第１実施例の接合装置の斜視図である。
第3A図、第3B図および第3C図は、第１実施例の接合装置
を用いる接合工程を説明するための概略図である。第４
図は、本発明の第２実施例の接合装置の断面図である。
第５図は、第２実施例の接合装置の斜視図である。第6A
図、第6B図および第6C図は第２実施例の接合装置を用い
る接合工程を説明するための概略図である。
最初に、第１図および第２図を参照すると、本発明の
第１実施例の接合装置10が示されている。接合装置10
は、石英製のボート12と、石英製のカバー14と、を有し
ている。ボート12は、ほぼ半円筒状の本体の両側にほぼ
半円形状の側部12aおよび12bを持つものであり、またカ
バー14は、ボート12と同様に、ほぼ半円筒状の本体の両
側にほぼ半円形状の側部14aおよび14bを持つものであ
る。なお、ボートの側部12aおよびカバーの側部14aはそ
れらの直径部分の中心部分がほぼ半円形状に切欠きを形
成しており、ボート12上にカバー14を載せたとき、それ
らの切欠きは穴16を構成する。接合装置10は、ボート12
上に載せて接合すべき２つの半導体基板を向き合うよう
に立てて保持するほぼ円形の石英製保持具18をさらに有
する。また、接合装置10は、加熱炉内での熱処理中一方
の保持具18を他の保持具18に向けて移動させ、２つの半
導体基板を接合する石英製移動治具20を有する。移動治
具20は前述の穴16の径よりわずかに小さい径を有するシ
ャフト20bとその両端に設けられた押圧部20aとストッパ
20cとを有する。このためシャフト20bは、第１図および
第２図に示すように組立てられるとき、前述の穴16に緩
く挿入されている状態となる。また、押圧部20aは、保
持具18とほぼ同一の大きさを有する円筒体であり、前述
のように組立てられて、移動治具20が押されるとき、一
方の保持具18を他方の保持具18に向けて押すことがで
き、それによって保持具18に保持された２つの半導体基
板を軽く押して接触させることができる。またストッパ
20cは穴の径より大きな径を持つ薄いほぼ円筒体であ
り、移動治具20が押されて移動されるとき、ボートの側
部12aおよびカバーの側部14aに当接してストッパとして
作用する。第１図および第２図に示すように本発明の接
合装置が組立てられると、ボート12およびカバー14によ
ってその内部に空間が形成され、この空間は、穴16と移
動治具20のシャフト20bとの間にわずかな隙間を除いて
密閉され、砂塵、粉塵等がほとんど侵入しない半密閉空
間となる。
第１実施例の接合装置10が示されている。接合装置10
は、石英製のボート12と、石英製のカバー14と、を有し
ている。ボート12は、ほぼ半円筒状の本体の両側にほぼ
半円形状の側部12aおよび12bを持つものであり、またカ
バー14は、ボート12と同様に、ほぼ半円筒状の本体の両
側にほぼ半円形状の側部14aおよび14bを持つものであ
る。なお、ボートの側部12aおよびカバーの側部14aはそ
れらの直径部分の中心部分がほぼ半円形状に切欠きを形
成しており、ボート12上にカバー14を載せたとき、それ
らの切欠きは穴16を構成する。接合装置10は、ボート12
上に載せて接合すべき２つの半導体基板を向き合うよう
に立てて保持するほぼ円形の石英製保持具18をさらに有
する。また、接合装置10は、加熱炉内での熱処理中一方
の保持具18を他の保持具18に向けて移動させ、２つの半
導体基板を接合する石英製移動治具20を有する。移動治
具20は前述の穴16の径よりわずかに小さい径を有するシ
ャフト20bとその両端に設けられた押圧部20aとストッパ
20cとを有する。このためシャフト20bは、第１図および
第２図に示すように組立てられるとき、前述の穴16に緩
く挿入されている状態となる。また、押圧部20aは、保
持具18とほぼ同一の大きさを有する円筒体であり、前述
のように組立てられて、移動治具20が押されるとき、一
方の保持具18を他方の保持具18に向けて押すことがで
き、それによって保持具18に保持された２つの半導体基
板を軽く押して接触させることができる。またストッパ
20cは穴の径より大きな径を持つ薄いほぼ円筒体であ
り、移動治具20が押されて移動されるとき、ボートの側
部12aおよびカバーの側部14aに当接してストッパとして
作用する。第１図および第２図に示すように本発明の接
合装置が組立てられると、ボート12およびカバー14によ
ってその内部に空間が形成され、この空間は、穴16と移
動治具20のシャフト20bとの間にわずかな隙間を除いて
密閉され、砂塵、粉塵等がほとんど侵入しない半密閉空
間となる。
次に、第３図（第3A図、第3B図および第3C図）を参照
して、本発明の接合装置の接合工程を説明する。
して、本発明の接合装置の接合工程を説明する。
第3A図は、半導体基板をボートに載置する載置環境下
で半導体基板が接合のための熱処理の準備段階として接
合装置内に置かれた状態を示す。
で半導体基板が接合のための熱処理の準備段階として接
合装置内に置かれた状態を示す。
載置環境において、ボート12内に２つの保持具18およ
び移動治具20を置く。一方ウェハーに酸化膜が形成され
た半導体基板22を載置環境に搬入し、その内の２つの半
導体基板22が一定量離れた２つの保持具18の内側にその
鏡面を対向させて保持具に対して立てられる。次にカバ
ー14をボートに載せてボートおよびカバーの内部を半密
閉状態とする。なお、載置環境はできるだけクリーン環
境を用意し、粉塵等が接合装置内に入らないように注意
して作業を行う。
び移動治具20を置く。一方ウェハーに酸化膜が形成され
た半導体基板22を載置環境に搬入し、その内の２つの半
導体基板22が一定量離れた２つの保持具18の内側にその
鏡面を対向させて保持具に対して立てられる。次にカバ
ー14をボートに載せてボートおよびカバーの内部を半密
閉状態とする。なお、載置環境はできるだけクリーン環
境を用意し、粉塵等が接合装置内に入らないように注意
して作業を行う。
次に、このように組立てた接合装置を載置環境から加
熱炉に搬送し、炉内に入れる。
熱炉に搬送し、炉内に入れる。
第3B図は炉内に搬入された接合装置を示している。な
お、加熱炉は接合装置内の半導体基板の熱処理を行うヒ
ーター24を有している。加熱炉内で、半導体基板は、50
0℃以上の高温で一定時間熱処理を行い、半導体基板に
付着している有機物等を分解除去する。
お、加熱炉は接合装置内の半導体基板の熱処理を行うヒ
ーター24を有している。加熱炉内で、半導体基板は、50
0℃以上の高温で一定時間熱処理を行い、半導体基板に
付着している有機物等を分解除去する。
第3C図は前述の熱処理後に２つの半導体基板を接触さ
せた状態を示す。矢印で示すように、移動治具20のスト
ッパ20Cを石英棒26で押すことによって、移動治具20、
一方の保持具18および半導体基板22を他の保持具18およ
び半導体基板22に向けて移動させ、２つの半導体基板を
軽く押し付けて接触させる。接触させた状態で一定時間
熱処理を行い、２つの半導体基板を接合させる。
せた状態を示す。矢印で示すように、移動治具20のスト
ッパ20Cを石英棒26で押すことによって、移動治具20、
一方の保持具18および半導体基板22を他の保持具18およ
び半導体基板22に向けて移動させ、２つの半導体基板を
軽く押し付けて接触させる。接触させた状態で一定時間
熱処理を行い、２つの半導体基板を接合させる。
次に、第４図および第５図を参照して、本発明の第２
実施例の接合装置を説明する。
実施例の接合装置を説明する。
第４図および第５図に示す接合装置30は、ほぼ円筒形
状の中空本体32と、中空本体32内で半導体基板を立てて
保持するための２つの保持具34と、中空本体の両端を密
閉する好ましくはテフロンテープからなるシール部材
（第４図および第５図には図示せず）と、を有する。こ
の第２実施例の接合装置においては、中空本体32内に半
導体基板を保持具34によって立てて保持した後、中空本
体32の両端がシール部材によって密閉される。
状の中空本体32と、中空本体32内で半導体基板を立てて
保持するための２つの保持具34と、中空本体の両端を密
閉する好ましくはテフロンテープからなるシール部材
（第４図および第５図には図示せず）と、を有する。こ
の第２実施例の接合装置においては、中空本体32内に半
導体基板を保持具34によって立てて保持した後、中空本
体32の両端がシール部材によって密閉される。
次に、第６図（第6A図、第6B図および第6C図）を参照
して、この第２実施例の接合装置を用いる接合工程を説
明する。
して、この第２実施例の接合装置を用いる接合工程を説
明する。
第6A図は、載置環境内で半導体基板が接合装置内に置
かれた状態を示す。なお、この第２実施例の半導体基板
は第１実施例のものとは異なり酸化膜がウェハーに形成
されていない半導体基板を対象とするものである。な
お、酸化膜の形成は後述する第6B図に関連して説明する
ように、加熱炉内において行われる。
かれた状態を示す。なお、この第２実施例の半導体基板
は第１実施例のものとは異なり酸化膜がウェハーに形成
されていない半導体基板を対象とするものである。な
お、酸化膜の形成は後述する第6B図に関連して説明する
ように、加熱炉内において行われる。
２つの半導体基板22をその鏡面を対向させた状態で保
持具34に立てて中空本体32内に載置させる。その後中空
本体32の両端をシール部材36で閉じる。次に、載置環境
からこのように組立てられた接合装置30を加熱炉まで搬
送する。
持具34に立てて中空本体32内に載置させる。その後中空
本体32の両端をシール部材36で閉じる。次に、載置環境
からこのように組立てられた接合装置30を加熱炉まで搬
送する。
第6B図は、加熱炉付近でシール部材が中空本体の両端
から取り除かれ、その後加熱炉内に搬入された状態を示
す。接合装置を加熱炉付近に搬送した後、その中空本体
の両端からシール部材を取り除き、酸素ガスが中空本体
内に容易に流入できるようにする。その後石英粉塵を発
生および舞上がるのをできるだけ防ぐように接合装置30
を加熱炉内にゆっくり入れる。次に酸素ガスを加熱炉内
に流し、これと同時に1000℃で一定時間熱処理を行い、
半導体基板に付着している有機物等を分解除去し、さら
に酸化膜を形成する。
から取り除かれ、その後加熱炉内に搬入された状態を示
す。接合装置を加熱炉付近に搬送した後、その中空本体
の両端からシール部材を取り除き、酸素ガスが中空本体
内に容易に流入できるようにする。その後石英粉塵を発
生および舞上がるのをできるだけ防ぐように接合装置30
を加熱炉内にゆっくり入れる。次に酸素ガスを加熱炉内
に流し、これと同時に1000℃で一定時間熱処理を行い、
半導体基板に付着している有機物等を分解除去し、さら
に酸化膜を形成する。
第6C図は、石英棒で２つの半導体基板が接触させられ
た状態を示す。前述のように熱処理されて酸化膜が形成
された２つの半導体基板は、一方の保持具34を石英棒26
で押すことにより軽く押付けられた状態で接触させられ
る。次に、半導体基板を接触させた状態で一定時間熱処
理を行い２つの半導体を接合する。
た状態を示す。前述のように熱処理されて酸化膜が形成
された２つの半導体基板は、一方の保持具34を石英棒26
で押すことにより軽く押付けられた状態で接触させられ
る。次に、半導体基板を接触させた状態で一定時間熱処
理を行い２つの半導体を接合する。
次に、本発明の接合装置と従来の接合装置（上部が開
口している単なるボート）との比較実験例について説明
する。
口している単なるボート）との比較実験例について説明
する。
この比較実験は本発明の第１実施例および第２実施例
の接合装置と、従来の接合装置と、を用いて行われた。
の接合装置と、従来の接合装置と、を用いて行われた。
（１）第１実施例の接合装置の構造は次の通りであっ
た。
た。
ボートおよびカバーによって形成される中空本体の内径 110mmφ ボートおよびカバーによって形成される中空本体の長さ 114mmφ 保持具の長径 105mmφ 保持具の厚さ 30mm 移動治具の押圧部の長径 105mmφ 穴と移動治具のシャフトの隙間 1mm （２）第２実施例の接合装置の構造は次の通りであっ
た。
た。
中空本体の内径 110mmφ 中空本体の長さ 120mm 保持具の長径 105mmφ 保持具の厚さ 30mm シール部材（テフロン製テープ）の厚さ 0.1mm （３）従来の接合装置は通常用いられている上部開口の
ボートであった。すなわち、約110mmφの巾、約120mmの
長さの凹みを有するボートを用い、ウェハーはほぼＬ形
状の押し具を用いるものであった。
ボートであった。すなわち、約110mmφの巾、約120mmの
長さの凹みを有するボートを用い、ウェハーはほぼＬ形
状の押し具を用いるものであった。
さらに、実験は以下の条件で行われた。
ウェハー（シリコン）は３インチ（約7.6cm）ウェハ
ーであり、厚さは350μが用いられた。保持具間の距離
は2cmであった。熱処理操作は、昇温させ温度が安定し
たら２時間の熱処理を行い石英棒で保持具を移動させて
ウェハーを接触させた。接触圧力は20g/cm2と測定され
た。この接触状態でさらに１時間温度を保持して降温さ
せた。
ーであり、厚さは350μが用いられた。保持具間の距離
は2cmであった。熱処理操作は、昇温させ温度が安定し
たら２時間の熱処理を行い石英棒で保持具を移動させて
ウェハーを接触させた。接触圧力は20g/cm2と測定され
た。この接触状態でさらに１時間温度を保持して降温さ
せた。
なお、第２実施例の接触装置および従来の接合装置で
は、酸素ガスは昇温から降温して500゜以下になるまで
流し、その流量は1.0／分とした。
は、酸素ガスは昇温から降温して500゜以下になるまで
流し、その流量は1.0／分とした。
この実験による半導体基板の接合部の空孔数の結果は
別紙の表Ｉ（本発明の接合装置）および表II（従来の接
合装置）に示されている。
別紙の表Ｉ（本発明の接合装置）および表II（従来の接
合装置）に示されている。
表Ｉおよび表IIから明らかなように、従来の接合装置
においては平均空孔数は３個であるのに対して、本発明
の接合装置においては平均空孔数は0.3個であり、良好
な結果を示している。
においては平均空孔数は３個であるのに対して、本発明
の接合装置においては平均空孔数は0.3個であり、良好
な結果を示している。
以上、本発明を好ましい実施例に基づいて説明してき
たが、他の変形も可能である。例えば、実施例に記載の
ような一対の（２つの）半導体基板の接合に代えて、そ
れ以上の対の半導体基板を同時に行うように構成するこ
ともできる。
たが、他の変形も可能である。例えば、実施例に記載の
ような一対の（２つの）半導体基板の接合に代えて、そ
れ以上の対の半導体基板を同時に行うように構成するこ
ともできる。
（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明は、載置環境から
加熱炉内への搬送操作を含む半導体基板の接合工程にお
いて、半導体基板内に粉塵、砂塵等の異物を実質的に侵
入させないように構成しているので、半導体基板の接合
部に形成される恐れのある望ましくない空孔を最少に抑
えることができるものである。
加熱炉内への搬送操作を含む半導体基板の接合工程にお
いて、半導体基板内に粉塵、砂塵等の異物を実質的に侵
入させないように構成しているので、半導体基板の接合
部に形成される恐れのある望ましくない空孔を最少に抑
えることができるものである。
第１図は本発明の第１実施例の接合装置の断面図であ
る。 第２図は、第１実施例の接合装置の斜視図である。 第3A図、第3B図および第3C図は、第１実施例の接合装置
を用いる接合工程を説明するための概略図である。 第４図は、本発明の第２実施例の接合装置の断面図であ
る。 第５図は、第２実施例の接合装置の斜視図である。 第6A図、第6B図および第6C図は第２実施例の接合装置を
用いる接合工程を説明するための概略図である。 10……第１実施例の接合装置、 12……ボート、 14……カバー、 16……穴、 18……保持具、 20……移動治具、 22……半導体基板、 26……石英棒、 30……第２実施例の接合装置、 32……中空本体、 34……保持具、 36……シール部材。
る。 第２図は、第１実施例の接合装置の斜視図である。 第3A図、第3B図および第3C図は、第１実施例の接合装置
を用いる接合工程を説明するための概略図である。 第４図は、本発明の第２実施例の接合装置の断面図であ
る。 第５図は、第２実施例の接合装置の斜視図である。 第6A図、第6B図および第6C図は第２実施例の接合装置を
用いる接合工程を説明するための概略図である。 10……第１実施例の接合装置、 12……ボート、 14……カバー、 16……穴、 18……保持具、 20……移動治具、 22……半導体基板、 26……石英棒、 30……第２実施例の接合装置、 32……中空本体、 34……保持具、 36……シール部材。
Claims (6)
- 【請求項１】複数の半導体基板の接合方法において、 （ａ）ウェハーに酸化膜を形成した複数の半導体基板を
製造し、 （ｂ）半導体基板の載置環境において半密閉形石英容器
内に複数の半導体基板を酸化膜が向き合う状態で離して
置き、 （ｃ）前記半密閉形石英容器を載置環境から加熱炉内に
搬入し、 （ｄ）加熱炉内の熱処理を介して半導体基板を接合す
る、 ことを特徴とする接合方法。 - 【請求項２】請求項１記載の接合方法において、前記加
熱炉内の熱処理は、半導体基板を離した状態で行う第１
熱処理と、第１熱処理の後に半導体基板を接触させて行
う第２熱処理と、から成る、 ことを特徴とする接合方法。 - 【請求項３】複数の半導体基板の接合方法において、 （ａ）ウェハーである半導体基板を製造し、 （ｂ）半導体基板の載置環境において両端が開口した石
英容器内に複数の半導体基板を離して置き、石英容器の
両端を密閉し、 （ｃ）前記石英容器を載置環境から加熱炉付近に搬入
し、密閉を解除して加熱炉内に搬入し、 （ｄ）加熱炉内の熱処理を介して半導体基板に酸化膜を
形成しその後接合する、 ことを特徴とする接合方法。 - 【請求項４】請求項３記載の接合方法において、前記加
熱炉内の熱処理は、半導体基板を離した状態で酸化膜を
半導体基板に形成する第１熱処理と、第１熱処理の後に
半導体基板を接触させて行う第２熱処理と、から成る、
ことを特徴とする接合方法。 - 【請求項５】複数の半導体基板の接合装置において、 ボートと、 ボートに載置され、ボートと共に内部に半密閉空間を形
成しかつ一端に穴を形成するカバーと、 複数の半導体基板を立てて保持するようにボート上で半
密閉空間内に載置される複数の保持具と、 ボートおよびカバーにより形成された前記穴を通して挿
入され１つの保持具を他の保持具に向かって移動させる
移動治具と、 を有することを特徴とする接合装置。 - 【請求項６】複数の半導体基板の接合装置において、 両端が開口している中空本体と、 複数の半導体基板を立てて保持するように中空本体内に
載置される複数の保持具と、 中空本体の両端を密閉するシール部材と、 両端のシール部材を取除いた状態で中空本体の一方の端
を通して保持具の１つを他の保持具に向かって移動させ
る移動手段と、 を有することを特徴とする接合装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1353289A JP2688082B2 (ja) | 1989-01-23 | 1989-01-23 | 半導体基板の接合方法および接合装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1353289A JP2688082B2 (ja) | 1989-01-23 | 1989-01-23 | 半導体基板の接合方法および接合装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02194520A JPH02194520A (ja) | 1990-08-01 |
| JP2688082B2 true JP2688082B2 (ja) | 1997-12-08 |
Family
ID=11835772
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1353289A Expired - Lifetime JP2688082B2 (ja) | 1989-01-23 | 1989-01-23 | 半導体基板の接合方法および接合装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2688082B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2723787B2 (ja) * | 1993-08-20 | 1998-03-09 | 信越半導体株式会社 | 結合型基板の製造方法 |
| JP4645548B2 (ja) * | 2006-07-26 | 2011-03-09 | 株式会社Ｓｕｍｃｏ | シリコンウェーハ表面の有機物除去方法 |
| JP2008235776A (ja) * | 2007-03-23 | 2008-10-02 | Sumco Corp | 貼り合わせウェーハの製造方法 |
-
1989
- 1989-01-23 JP JP1353289A patent/JP2688082B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02194520A (ja) | 1990-08-01 |
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