JP5557170B2 - ウエハ張り合わせ装置及びウエハ張り合わせ方法 - Google Patents
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Description
このような構成によれば、搬送装置が第1チャンバー外に配置されることで、第1チャンバーの体積を小さくすることができる。そして第1チャンバー内に複数の加圧装置を配置することで設置面積を小さくできる。
図1はウエハ張り合わせ装置100の全体斜視図であり、図2はウエハ張り合わせ装置100の上面概略図である。
ウエハ張り合わせ装置100は、ウエハローダーWL及びウエハホルダローダーWHLを有している。ウエハローダーWL及びウエハホルダローダーWHLは、多関節ロボットであり六自由度方向(X,Y,Z,θX,θY,θZ)に移動可能である。さらにウエハローダーWLはレールRAに沿ってY方向に長い距離移動可能であり、ウエハホルダローダーWHLはレールRAに沿ってX方向に長い距離移動可能である。
ローダーアンローダーチャンバ60は、重ね合わされた半導体ウエハWを一時的に保管し、加圧ユニット71で接合した半導体ウエハWを一時的に保管するためのチャンバーである。
図3Aはローダーアンローダーチャンバ60から加圧チャンバー70までを示した図であり、図3Bは加圧ユニット71の周囲を示した図である。
次に加圧ユニット71の動作について説明する。図4は加圧ユニット71とロボットチャンバー80とのウエハホルダWHの受け渡しに関するフローチャートである。
ステップS11において、カローセル回転駆動部86はカローセル84を基準位置(0度)又は現在位置から60度回転させ、1台の加圧装置72を加圧チャンバー70内の受け渡し位置LPに移動させる。
ステップS15において、主制御装置90は第2ロードロックゲートLRG2を閉める。
図5は、加圧装置72の詳細構成図である。
第1半導体ウエハW1及び第2半導体ウエハW2は、第1ウエハホルダWH1及び第2ウエハホルダWH2にて挟まれた状態で第2トッププレートTP2に載置される。第2トッププレートTP2は高熱伝導の高い材料で構成された第2ヒートクールモジュールHCM2に支えられている。第2ヒートクールモジュールHCM2は内部にヒーター(不図示)及び冷却配管(不図示)を備えている。さらに第2ヒートクールモジュールHCM2は、プレッシャ・プロファイル・コントロールモジュールPPCM2を介してエレベーションモジュールEMによって支えられている。エレベーションモジュールEMは電動モータ又は液圧で上下動し、第2ヒートクールモジュールHCM2を上下動させることができる。エレベーションモジュールEMはカローセル84に固定されている。
加圧装置72は、第1半導体ウエハW1及び第2半導体ウエハW2が第2トッププレートTP2に載置されると、エレベーションモジュールEMが上昇し第2トッププレートTP2を上昇させる。そして、第1ウエハホルダWH1及び第2ウエハホルダWH2が、第1トッププレートTP1と第2トッププレートTP2とに挟まれ加圧される。その加圧状態になった後、第1及び第2ヒートクールモジュールHCM1、HCM2内のヒーターが加熱し、第1半導体ウエハW1及び第2半導体ウエハW2を加熱する。所定時間だけ加熱加圧されると第1半導体ウエハW1と第2半導体ウエハW2とが接合する。そして冷却配管に冷媒が流れて接合した半導体ウエハが冷却される。最後に、エレベーションモジュールEMが下降して、第1ウエハホルダWH1及び第2ウエハホルダWH2で挟まれ、互いに接合した半導体ウエハWが取り出せる状態となる。
LRG … ロードロックゲート
W … 半導体ウエハ (W1 … 第1半導体ウエハ、W2 … 第2半導体ウエハ)
TP … トッププレート
WH … ウエハホルダ(WH1 … 第1ウエハホルダ、WH2 … 第2ウエハホルダ)
WL … ウエハローダー
WHL … ウエハホルダローダー
10 … ウエハストッカー
20 … ウエハプリアライメント装置
30 … ウエハホルダストッカー
40 … ウエハホルダプリアライメント装置
50 … アライナー
60 … ローダーアンローダーチャンバ
70 … 加圧チャンバー
71 … 加圧ユニット
72 … 加圧装置
73 … 天板
79 … コネクティングロッド
80 … ロボットチャンバー
84 … カローセル
86 … カローセル回転駆動部
90 … 主制御装置
100 … ウエハ張り合わせ装置
Claims (9)
- 第1ウエハと第2ウエハとを互いに重ね合わせて張り合わせるウエハ張り合わせ装置であって、
第1ウエハと第2ウエハとを互いに位置合わせして重ね合わせる位置合わせ部と、
真空状態に保持する真空チャンバー又は不活性ガスで満たされた不活性ガスチャンバー内に配置され、互いに重ね合わされた前記第1ウエハ及び前記第2ウエハを接合して一体ウエハに加工する接合部と、
互いに重ね合わされた前記第1ウエハ及び前記第2ウエハを前記位置合わせ部から搬送して前記接合部の搬入位置に搬入し、前記接合部の搬出位置から前記一体ウエハを搬出する搬送部と、を備え、
前記接合部は、互いに重ね合わされた前記第1ウエハ及び前記第2ウエハを前記搬入位置から前記搬出位置に移動させる駆動装置と、前記駆動装置による移動過程で前記第1ウエハおよび前記第2ウエハを接合する接合装置と、を備えるウエハ張り合わせ装置。 - 前記接合部は第1チャンバー内に載置され、前記位置合わせ部及び前記搬送部は前記第1チャンバー外に配置される請求項1に記載のウエハ張り合わせ装置。
- 前記第1チャンバーの雰囲気が真空又は不活性雰囲気である請求項2に記載のウエハ張り合わせ装置。
- 前記第1チャンバーの雰囲気は、前記移動、前記搬入、及び前記搬出時で同一である請求項2又は請求項3に記載のウエハ張り合わせ装置。
- 前記搬送部は前記第1チャンバーに接続された第2チャンバーを含み、
前記搬入及び前記搬出は、前記第1チャンバーと前記第2チャンバーとの雰囲気が同じ状態で行われる請求項2から請求項4のいずれか一項に記載のウエハ張り合わせ装置。 - 複数の前記一体ウエハが加工され、少なくとも一つの前記一体ウエハが加工されている間に、互いに重ね合わされた他の前記第1ウエハ及び前記第2ウエハの前記搬入、前記接合、及び、他の前記一体ウエハの前記搬出の少なくとも一つが行われる請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のウエハ張り合わせ装置。
- 前記第1ウエハ及び前記第2ウエハの前記位置合わせ、前記重ね合わせ、前記搬送、前記搬入、前記移動、及び前記搬出は、前記第1ウエハ及び前記第2ウエハがそれぞれウエハホルダに保持された状態で行われる請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のウエハ張り合わせ装置。
- 位置合わせ部において第1ウエハと第2ウエハとを互いに位置合わせして重ね合わせる工程と、
互いに重ね合わされた前記第1ウエハ及び前記第2ウエハを、前記位置合わせ部から搬出し、真空状態に保持する真空チャンバー又は不活性ガスで満たされた不活性ガスチャンバー内に配置され前記第1ウエハ及び前記第2ウエハを互いに接合する接合部に、搬入する搬入工程と、
前記真空チャンバー又は前記不活性ガスチャンバー内で、前記接合部に搬入された前記第1ウエハ及び前記第2ウエハを前記接合部の搬入位置から搬出位置に移動させる移動工程と、
前記真空チャンバー又は前記不活性ガスチャンバー内で、前記移動工程による移動過程で前記第1ウエハ及び前記第2ウエハを互いに接合することにより一体ウエハを形成する接合工程と、
前記接合工程後、前記接合部の前記搬出位置から前記一体ウエハを搬出する搬出工程と、
を含むウエハ張り合わせ方法。 - 複数の前記一体ウエハが加工され、
少なくとも一つの前記一体ウエハを形成するための前記接合工程が行われている間に、互いに重ね合わされた他の前記第1ウエハ及び前記第2ウエハの前記搬入工程、前記接合工程、及び、他の前記一体ウエハの前記搬出工程が行われる請求項8に記載のウエハ張り合わせ方法。
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