JP5732652B2 - 接合システムおよび接合方法 - Google Patents
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Description
請求項2の発明は、請求項1の発明に係る接合システムにおいて、前記エネルギー波による前記親水化処理は、プラズマ処理およびビーム照射処理の少なくとも一方の処理の処理中あるいは処理後に水分子を前記各接合表面に付着させる処理を含むことを特徴とする。
請求項3の発明は、請求項2の発明に係る接合システムにおいて、前記エネルギー波による前記親水化処理は、Ar(アルゴン)プラズマ処理およびAr(アルゴン)ビーム照射処理の少なくとも一方の処理の処理中あるいは処理後に水分子を前記各接合表面に付着させる処理を含むことを特徴とする。
請求項4の発明は、請求項2の発明に係る接合システムにおいて、前記エネルギー波による前記親水化処理は、酸素プラズマ処理の処理中あるいは処理後に水分子を前記各接合表面に付着させる処理を含むことを特徴とする。
請求項6の発明は、請求項1ないし請求項5のいずれかの発明に係る接合システムにおいて、前記第2の接合部分の合計面積は、前記第1の接合部分の合計面積よりも大きいことを特徴とする。
請求項7の発明は、請求項1ないし請求項6のいずれかの発明に係る接合システムにおいて、前記第2の接合部分には、表面平滑化処理が予め施されていることを特徴とする。
請求項14の発明は、請求項13の発明に係る接合システムにおいて、前記エネルギー波による前記親水化処理は、プラズマ処理およびビーム照射処理の少なくとも一方の処理の処理中あるいは処理後に、水分子を前記各接合表面に付着させる処理を含むことを特徴とする。
請求項16の発明は、請求項15の発明に係る接合方法において、前記ステップa)における前記エネルギー波による前記親水化処理は、プラズマ処理およびビーム照射処理の少なくとも一方の処理の処理中あるいは処理後に水分子を前記各接合表面に付着させる処理を含むことを特徴とする。
請求項17の発明は、請求項16の発明に係る接合方法において、前記エネルギー波による前記親水化処理は、Ar(アルゴン)プラズマ処理およびAr(アルゴン)ビーム照射処理の少なくとも一方の処理の処理中あるいは処理後に水分子を前記各接合表面に付着させる処理を含むことを特徴とする。
請求項18の発明は、請求項16の発明に係る接合方法において、前記エネルギー波による前記親水化処理は、酸素プラズマ処理の処理中あるいは処理後に水分子を前記各接合表面に付着させる処理を含むことを特徴とする。
請求項20の発明は、請求項19の発明に係る接合方法において、前記ステップa)における前記エネルギー波による前記親水化処理は、プラズマ処理およびビーム照射処理の少なくとも一方の処理の処理中あるいは処理後に水分子を前記各接合表面に付着させる処理を含むことを特徴とする。
請求項22の発明は、請求項21の発明に係る接合方法において、前記ステップb)における前記エネルギー波による前記親水化処理は、プラズマ処理およびビーム照射処理の少なくとも一方の処理の処理中あるいは処理後に水分子を前記各接合表面に付着させる処理を含むことを特徴とする。
請求項23の発明は、請求項21または請求項22の発明に係る接合方法において、前記2つの被接合物は、第1の被接合物と第2の被接合物とを有し、前記第1の被接合物の前記第1の接合部分における第1の基準面からの接合方向の厚さと前記第2の被接合物の前記第1の接合部分における第2の基準面からの接合方向の厚さとの和は、前記第1の被接合物の前記第2の接合部分における前記第1の基準面からの接合方向の厚さと前記第2の被接合物の前記第2の接合部分における前記第2の基準面からの接合方向の厚さとの和よりも大きいことを特徴とする。
請求項24の発明は、請求項21ないし請求項23のいずれかの発明に係る接合方法において、前記第2の接合部分の合計面積は、前記第1の接合部分の合計面積よりも大きいことを特徴とする。
請求項25の発明は、請求項21ないし請求項24のいずれかの発明に係る接合方法において、前記第2の接合部分には、表面平滑化処理が予め施されていることを特徴とする。
図1および図2は、本発明の実施形態に係る接合装置(接合システムとも称される)1を示す縦断面図である。当該接合装置1は、2つの両被接合物91,92を接合する装置である。なお、図1および図2においては、便宜上、XYZ直交座標系を用いて方向等を示している。
図3は、この実施形態における接合対象である両被接合物91,92の詳細構成を示す断面図である。なお、図3等においては、図示の都合上、パッド93およびバンプ94(後述)が誇張して示されている。
図11は、この実施形態に係る動作を示すフローチャートである。図11を参照しながら、この実施形態に係る動作について説明する。
以上、この発明の実施の形態について説明したが、この発明は上記説明した内容のものに限定されるものではない。
2 真空チャンバ
12 ステージ
12d,22d 電極
22 ヘッド
23 アライメントテーブル
28 位置認識部
91,92 被接合物
93 Auパッド
94 Auバンプ
PT1,PT2 接合部分
Claims (25)
- Au(金)、Cu(銅)およびAl(アルミニウム)のいずれかで構成される第1の接合部分とSi(シリコン)、SiO2(二酸化シリコン)およびガラスのいずれかで構成される第2の接合部分とをその接合表面にそれぞれ有する2つの被接合物を接合する接合システムであって、
前記2つの被接合物の各接合表面に対してエネルギー波による親水化処理を行う第1の表面活性化処理手段と、
前記2つの被接合物における前記第1の接合部分同士を接触させ且つ前記2つの被接合物における前記第2の接合部分同士を接触させた状態で前記2つの被接合物を加圧することによって、前記2つの被接合物を接合する接合手段と、
を備える接合システム。 - 請求項1に記載の接合システムにおいて、
前記エネルギー波による前記親水化処理は、プラズマ処理およびビーム照射処理の少なくとも一方の処理の処理中あるいは処理後に水分子を前記各接合表面に付着させる処理を含むことを特徴とする接合システム。 - 請求項2に記載の接合システムにおいて、
前記エネルギー波による前記親水化処理は、Ar(アルゴン)プラズマ処理およびAr(アルゴン)ビーム照射処理の少なくとも一方の処理の処理中あるいは処理後に水分子を前記各接合表面に付着させる処理を含むことを特徴とする接合システム。 - 請求項2に記載の接合システムにおいて、
前記エネルギー波による前記親水化処理は、酸素プラズマ処理の処理中あるいは処理後に水分子を前記各接合表面に付着させる処理を含むことを特徴とする接合システム。 - 請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の接合システムにおいて、
前記2つの被接合物は、第1の被接合物と第2の被接合物とを有し、
前記第1の被接合物の前記第1の接合部分における第1の基準面からの接合方向の厚さと前記第2の被接合物の前記第1の接合部分における第2の基準面からの接合方向の厚さとの和は、前記第1の被接合物の前記第2の接合部分における前記第1の基準面からの接合方向の厚さと前記第2の被接合物の前記第2の接合部分における前記第2の基準面からの接合方向の厚さとの和よりも大きいことを特徴とする接合システム。 - 請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の接合システムにおいて、
前記第2の接合部分の合計面積は、前記第1の接合部分の合計面積よりも大きいことを特徴とする接合システム。 - 請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の接合システムにおいて、
前記第2の接合部分には、表面平滑化処理が予め施されていることを特徴とする接合システム。 - 請求項1ないし請求項7のいずれかに記載の接合システムにおいて、
前記接合手段は、前記2つの被接合物を180℃以下の温度にまで昇温した状態で、当該2つの被接合物を接合することを特徴とする接合システム。 - 請求項1ないし請求項8のいずれかに記載の接合システムにおいて、
前記親水化処理は、酸素プラズマを用いて実行されることを特徴とする接合システム。 - 請求項9に記載の接合システムにおいて、
前記親水化処理は、窒素ラジカルをも用いて実行されることを特徴とする接合システム。 - 請求項1ないし請求項10のいずれかに記載の接合システムにおいて、
前記親水化処理の前に、エネルギー波を用いた物理的な表面活性化処理を前記各接合表面に対して施す第2の表面活性化処理手段、
をさらに備えることを特徴とする接合システム。 - 請求項11に記載の接合システムにおいて、
前記物理的な表面活性化処理は、Ar(アルゴン)プラズマによる表面活性化処理を含むことを特徴とする接合システム。 - Au(金)、Cu(銅)およびAl(アルミニウム)のいずれかで構成される第1の接合部分とSi(シリコン)、SiO2(二酸化シリコン)およびガラスのいずれかで構成される第2の接合部分とをその接合表面にそれぞれ有する2つの被接合物を接合する接合システムであって、
前記2つの被接合物の各接合表面に対してエネルギー波による親水化処理を行う表面活性化処理装置と、
前記2つの被接合物における前記第1の接合部分同士を接触させ且つ前記2つの被接合物における前記第2の接合部分同士を接触させた状態で前記2つの被接合物を加圧することによって、前記2つの被接合物を接合する接合装置と、
前記表面活性化処理装置で前記親水化処理が施された前記2つの被接合物を前記接合装置に大気搬送する搬送装置と、
を備える接合システム。 - 請求項13に記載の接合システムにおいて、
前記エネルギー波による前記親水化処理は、プラズマ処理およびビーム照射処理の少なくとも一方の処理の処理中あるいは処理後に、水分子を前記各接合表面に付着させる処理を含むことを特徴とする接合システム。 - Au(金)、Cu(銅)およびAl(アルミニウム)のいずれかで構成される第1の接合部分とSi(シリコン)、SiO2(二酸化シリコン)およびガラスのいずれかで構成される第2の接合部分とをその接合表面にそれぞれ有する2つの被接合物を接合する接合方法であって、
a)前記2つの被接合物の各接合表面に対してエネルギー波による親水化処理を行うステップと、
b)前記2つの被接合物における前記第1の接合部分同士を接触させ且つ前記2つの被接合物における前記第2の接合部分同士を接触させた状態で、前記2つの被接合物を加圧することによって、前記2つの被接合物を接合するステップと、
を備える接合方法。 - 請求項15に記載の接合方法において、
前記ステップa)における前記エネルギー波による前記親水化処理は、プラズマ処理およびビーム照射処理の少なくとも一方の処理の処理中あるいは処理後に水分子を前記各接合表面に付着させる処理を含むことを特徴とする接合方法。 - 請求項16に記載の接合方法において、
前記エネルギー波による前記親水化処理は、Ar(アルゴン)プラズマ処理およびAr(アルゴン)ビーム照射処理の少なくとも一方の処理の処理中あるいは処理後に水分子を前記各接合表面に付着させる処理を含むことを特徴とする接合方法。 - 請求項16に記載の接合方法において、
前記エネルギー波による前記親水化処理は、酸素プラズマ処理の処理中あるいは処理後に水分子を前記各接合表面に付着させる処理を含むことを特徴とする接合方法。 - Au(金)、Cu(銅)およびAl(アルミニウム)のいずれかで構成される第1の接合部分とSi(シリコン)、SiO2(二酸化シリコン)およびガラスのいずれかで構成される第2の接合部分とをその接合表面にそれぞれ有する2つの被接合物を接合する接合方法であって、
a)前記2つの被接合物の各接合表面に対してエネルギー波による親水化処理を行うステップと、
b)前記親水化処理が施された前記2つの被接合物を接合装置へと大気搬送するステップと、
c)前記接合装置において、前記2つの被接合物における前記第1の接合部分同士を接触させ且つ前記2つの被接合物における前記第2の接合部分同士を接触させた状態で前記2つの被接合物を加圧することによって、前記2つの被接合物を接合するステップと、
を備える接合方法。 - 請求項19に記載の接合方法において、
前記ステップa)における前記エネルギー波による前記親水化処理は、プラズマ処理およびビーム照射処理の少なくとも一方の処理の処理中あるいは処理後に水分子を前記各接合表面に付着させる処理を含むことを特徴とする接合方法。 - Au(金)、Cu(銅)およびAl(アルミニウム)のいずれかで構成される第1の接合部分とSi(シリコン)、SiO2(二酸化シリコン)およびガラスのいずれかで構成される第2の接合部分とをその接合表面にそれぞれ有する2つの被接合物を接合する接合方法であって、
a)前記2つの被接合物の各接合表面に対して物理的な表面活性化処理を行うステップと、
b)前記2つの被接合物の各接合表面に対してエネルギー波による親水化処理を行うステップと、
c)前記2つの被接合物における前記第1の接合部分同士を接触させ且つ前記2つの被接合物における前記第2の接合部分同士を接触させた状態で前記2つの被接合物を加圧することによって、前記2つの被接合物を接合するステップと、
を備え、
前記ステップc)における接合時の両被接合物における面平均接合圧力は、150MPa(メガパスカル)よりも小さいことを特徴とする接合方法。 - 請求項21に記載の接合方法において、
前記ステップb)における前記エネルギー波による前記親水化処理は、プラズマ処理およびビーム照射処理の少なくとも一方の処理の処理中あるいは処理後に水分子を前記各接合表面に付着させる処理を含むことを特徴とする接合方法。 - 請求項21または請求項22に記載の接合方法において、
前記2つの被接合物は、第1の被接合物と第2の被接合物とを有し、
前記第1の被接合物の前記第1の接合部分における第1の基準面からの接合方向の厚さと前記第2の被接合物の前記第1の接合部分における第2の基準面からの接合方向の厚さとの和は、前記第1の被接合物の前記第2の接合部分における前記第1の基準面からの接合方向の厚さと前記第2の被接合物の前記第2の接合部分における前記第2の基準面からの接合方向の厚さとの和よりも大きいことを特徴とする接合方法。 - 請求項21ないし請求項23のいずれかに記載の接合方法において、
前記第2の接合部分の合計面積は、前記第1の接合部分の合計面積よりも大きいことを特徴とする接合方法。 - 請求項21ないし請求項24のいずれかに記載の接合方法において、
前記第2の接合部分には、表面平滑化処理が予め施されていることを特徴とする接合方法。
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