JPH044743B2 - - Google Patents
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- JPH044743B2 JPH044743B2 JP60211438A JP21143885A JPH044743B2 JP H044743 B2 JPH044743 B2 JP H044743B2 JP 60211438 A JP60211438 A JP 60211438A JP 21143885 A JP21143885 A JP 21143885A JP H044743 B2 JPH044743 B2 JP H044743B2
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- wafer
- wafers
- elastic body
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- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 claims description 116
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 15
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
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- Recrystallisation Techniques (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、２枚のウエハを直接接合するための
ウエハ接合装置の改良に関する。
ウエハ接合装置の改良に関する。
周知の如く、鏡面研磨されたシリコン等の半導
体ウエハを清浄な条件下で接触させれば、強固な
接合体が得られる。そして、この方法によれば、
接着剤などの異種物質を介在させる必要がないた
め、高温処理や各種化学処理が自由にできる他、
ウエハにＰ−ｎ接合や誘電埋込みなどが簡便にで
きる等の多くの利点がある。
体ウエハを清浄な条件下で接触させれば、強固な
接合体が得られる。そして、この方法によれば、
接着剤などの異種物質を介在させる必要がないた
め、高温処理や各種化学処理が自由にできる他、
ウエハにＰ−ｎ接合や誘電埋込みなどが簡便にで
きる等の多くの利点がある。
ところで、２枚のウエハ同志を接合させる場
合、一方のウエハを凸状に反らせることにより行
なつている。第２図は、この手段を用いたウエハ
接合装置である。
合、一方のウエハを凸状に反らせることにより行
なつている。第２図は、この手段を用いたウエハ
接合装置である。
図中１は、内部に空洞部１ａを有した上面が球
面形状のウエハ支持具である。この支持具１上に
は、弾性体２を介して第１のウエハ３が設けられ
ている。このウエハ３は、バキユーム力によりそ
の周縁部が下方向に湾曲するようになつている。
前記第１のウエハ３上にはウエハホルダー５が設
けられ、該ウエハホルダー５の下面には第２のウ
エハ６が前記第１のウエハ３と対向して水平に設
けられている。なお、図中の７は空洞部１ａに連
通したバキユーム通路を、８はこの通路に連通す
る環状のバキユーム溝である。
面形状のウエハ支持具である。この支持具１上に
は、弾性体２を介して第１のウエハ３が設けられ
ている。このウエハ３は、バキユーム力によりそ
の周縁部が下方向に湾曲するようになつている。
前記第１のウエハ３上にはウエハホルダー５が設
けられ、該ウエハホルダー５の下面には第２のウ
エハ６が前記第１のウエハ３と対向して水平に設
けられている。なお、図中の７は空洞部１ａに連
通したバキユーム通路を、８はこの通路に連通す
る環状のバキユーム溝である。
しかしながら、従来技術によれば、次に示す問
題点を有する。即ち、第２図の装置では、第１の
ウエハ３を保持する手段としてバキユームを用い
ているが、第１・第２のウエハ３，６の中心部同
志が接触すると、バキユームがOFFとなる。従
つて、第１のウエハ３の弾性（復帰力）により第
１のウエハ３は急激に平面状に復帰するので、第
１・第２のウエハ３，６の周辺部同志が先に接合
されてしまい、ウエハ中心部に大きな気泡が取り
残される。
題点を有する。即ち、第２図の装置では、第１の
ウエハ３を保持する手段としてバキユームを用い
ているが、第１・第２のウエハ３，６の中心部同
志が接触すると、バキユームがOFFとなる。従
つて、第１のウエハ３の弾性（復帰力）により第
１のウエハ３は急激に平面状に復帰するので、第
１・第２のウエハ３，６の周辺部同志が先に接合
されてしまい、ウエハ中心部に大きな気泡が取り
残される。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、ウ
エハ同志を接合させる際、ウエハ中心部に気泡等
の残留ガスが残るのを回避できるウエハ接合装置
を提供することを目的とする。
エハ同志を接合させる際、ウエハ中心部に気泡等
の残留ガスが残るのを回避できるウエハ接合装置
を提供することを目的とする。
本発明は、第１のウエハを弾性体を介して保持
するウエハ支持具と、前記ウエハと対向する第２
を保持するウエハホルダーとを有し、前記第１の
ウエハを凸状に変形して両ウエハの中心部同志を
接触させた後、第１のウエハの復帰力にもとずい
て両ウエハの周縁部同志を接触させて両ウエハを
接合するウエハ治具において、第１のウエハの周
縁部の復帰力を徐徐に解除できる手段（具体的に
は、偏芯カム、あるいはバキユーム溝、バキユー
ム通路）を設けることにより、ウエハ同志の接合
の際、ウエハ中心部に気泡等の残留ガスの発生を
回避することを図つたものである。
するウエハ支持具と、前記ウエハと対向する第２
を保持するウエハホルダーとを有し、前記第１の
ウエハを凸状に変形して両ウエハの中心部同志を
接触させた後、第１のウエハの復帰力にもとずい
て両ウエハの周縁部同志を接触させて両ウエハを
接合するウエハ治具において、第１のウエハの周
縁部の復帰力を徐徐に解除できる手段（具体的に
は、偏芯カム、あるいはバキユーム溝、バキユー
ム通路）を設けることにより、ウエハ同志の接合
の際、ウエハ中心部に気泡等の残留ガスの発生を
回避することを図つたものである。
以下、本発明の実施例を第１図（実施例１）、
第３図（実施例２）を参照して説明する。
第３図（実施例２）を参照して説明する。
実施例 １
図中の１１は、内部に空洞部１１ａを有したウ
エハ支持具である。この支持具１１の上面は球面
形状となつている。この支持具１１にはブラケツ
ト１２が固定され、該ブラケツト１２の上部には
スライドカツプ１３が設けられている。このスラ
イドカツプ１３の下部には、偏芯カムの一部を構
成するベアリング１４が設けられている。前記治
具１１及びスライドカツプ１３上には、弾性体と
しての吸着ゴム１５が前記支持具１１の上面に接
するようにセツトされている。前記吸着ゴム１５
には、前記空洞部１１ａと連通する第１のバキユ
ーム通路１６、及びこのバキユーム通路１６と連
通する環状の第１のバキユーム溝１７が設けられ
ている。前記ブラケツト１２には、偏芯カムの一
部を構成する軸受１８、前記ベアリング１４と連
結する偏芯軸１９、及びこの偏芯軸１９と連結す
るモータ（図示せず）が設けられている。前記吸
着ゴム１５上には、ウエハ支持具１１の空洞部１
１ａ、バキユーム通路１６及びバキユーム溝１７
を真空にすることにより、周縁部が下方向に引張
られる第１のウエハ２０が設けられている。この
第１のウエハ２０上にはウエハホルダー２１が設
けられ、該ウエハホルダー２１には第２のウエハ
２２が第１のウエハ２０と対向して設けられてい
る。ここで、上記ベアリング１４、偏芯軸１９、
軸受１８及びモータにより偏芯カムが構成され
る。
エハ支持具である。この支持具１１の上面は球面
形状となつている。この支持具１１にはブラケツ
ト１２が固定され、該ブラケツト１２の上部には
スライドカツプ１３が設けられている。このスラ
イドカツプ１３の下部には、偏芯カムの一部を構
成するベアリング１４が設けられている。前記治
具１１及びスライドカツプ１３上には、弾性体と
しての吸着ゴム１５が前記支持具１１の上面に接
するようにセツトされている。前記吸着ゴム１５
には、前記空洞部１１ａと連通する第１のバキユ
ーム通路１６、及びこのバキユーム通路１６と連
通する環状の第１のバキユーム溝１７が設けられ
ている。前記ブラケツト１２には、偏芯カムの一
部を構成する軸受１８、前記ベアリング１４と連
結する偏芯軸１９、及びこの偏芯軸１９と連結す
るモータ（図示せず）が設けられている。前記吸
着ゴム１５上には、ウエハ支持具１１の空洞部１
１ａ、バキユーム通路１６及びバキユーム溝１７
を真空にすることにより、周縁部が下方向に引張
られる第１のウエハ２０が設けられている。この
第１のウエハ２０上にはウエハホルダー２１が設
けられ、該ウエハホルダー２１には第２のウエハ
２２が第１のウエハ２０と対向して設けられてい
る。ここで、上記ベアリング１４、偏芯軸１９、
軸受１８及びモータにより偏芯カムが構成され
る。
次に、上記構造のウエハ接合装置の動作順序を
説明する。
説明する。
吸着ゴム１５の上面がフラツトな状態で第１
のウエハ２０をセツトした後、図示しない真空
装置をONすると、空洞部１１ａ、バキユーム
通路１６及び環状のバキユーム溝１７を通して
第１のウエハ２０を吸着する。
のウエハ２０をセツトした後、図示しない真空
装置をONすると、空洞部１１ａ、バキユーム
通路１６及び環状のバキユーム溝１７を通して
第１のウエハ２０を吸着する。
第１のウエハ２０の吸着を確認してからモー
タを回転すると、偏芯軸１９も回転してスライ
ドカツプ１３が下降する。スライドカツプ１３
が下降すると、吸着ゴム１５及び第１のウエハ
２０はウエハ支持具１１の上面に沿つて球面形
状に変形する。
タを回転すると、偏芯軸１９も回転してスライ
ドカツプ１３が下降する。スライドカツプ１３
が下降すると、吸着ゴム１５及び第１のウエハ
２０はウエハ支持具１１の上面に沿つて球面形
状に変形する。
第１のウエハ２０が球面形状になつた状態で
第１のウエハ２０を第２のウエハ２２に接触さ
せた後、モータを逆回転させることにより偏芯
軸１９を介してベアリング１４も回転する。そ
の結果、第１のウエハ２０はフラツトな初期状
態に徐徐に復帰しながら、第１・第２のウエハ
２０，２２は徐々に中心部より密着されて接合
が行われる。
第１のウエハ２０を第２のウエハ２２に接触さ
せた後、モータを逆回転させることにより偏芯
軸１９を介してベアリング１４も回転する。そ
の結果、第１のウエハ２０はフラツトな初期状
態に徐徐に復帰しながら、第１・第２のウエハ
２０，２２は徐々に中心部より密着されて接合
が行われる。
実施例１によれば、ウエハ支持具１１の付近に
ベアリング１４、偏芯軸１９、軸受１８及びモー
タから構成される偏芯カムを設けることにより、
第１のウエハ２０の周縁部の復帰力を徐徐に解除
することができる。従つて、第１・第２のウエハ
２０，２２を接合する際、ウエハ２０，２２の中
心部に気泡等の残留ガスが残るとを回避できる。
事実、従来気泡がウエハ内に残留する確率が1/5
であつたのに対し、本発明では全くなくなつた。
ベアリング１４、偏芯軸１９、軸受１８及びモー
タから構成される偏芯カムを設けることにより、
第１のウエハ２０の周縁部の復帰力を徐徐に解除
することができる。従つて、第１・第２のウエハ
２０，２２を接合する際、ウエハ２０，２２の中
心部に気泡等の残留ガスが残るとを回避できる。
事実、従来気泡がウエハ内に残留する確率が1/5
であつたのに対し、本発明では全くなくなつた。
実施例 ２
第３図において、３１は第１のウエハ２０の周
縁部に対応する吸着ゴム１５に設けられた環状の
第２のバキユーム溝である。また、前記吸着ゴム
１５には、バキユム溝３１に連通する第２のバキ
ユーム通路３２が設けられている。
縁部に対応する吸着ゴム１５に設けられた環状の
第２のバキユーム溝である。また、前記吸着ゴム
１５には、バキユム溝３１に連通する第２のバキ
ユーム通路３２が設けられている。
次に上記構造の装置の動作順序を説明する。
表面がフラツトな吸着ゴム１５に第１のウエ
ハ２０をセツトした後、空洞部１１ａ、第１の
バキユーム通路１６及び第１のバキユーム溝１
７を介して第１のウエハ２０を吸着する。これ
により第１のウエハ２０は、ウエハ支持具１１
の上面に沿つて凸状に反る。
ハ２０をセツトした後、空洞部１１ａ、第１の
バキユーム通路１６及び第１のバキユーム溝１
７を介して第１のウエハ２０を吸着する。これ
により第１のウエハ２０は、ウエハ支持具１１
の上面に沿つて凸状に反る。
次に、第２のバキユーム通路３２及び第２の
バキユーム溝３１を介してバキユームを行な
う。
バキユーム溝３１を介してバキユームを行な
う。
次に、ウエハ支持具１１を上昇させて第１の
ウエハ２０の中心部を第２のウエハ２２の中心
部に接触させる。ウエハ２０，２２同志が接触
したら、上昇を停止するとともに、空洞部１１
ａ，第１のバキユーム通路１６及び第１のバキ
ユーム通路１７のバキユームをOFFする。こ
れにより、第１のウエハ２０は急激に平面状に
復帰しようとするが、第２のバキユーム通路３
２及び第２のバキユーム溝３１のバキユーム力
が働きウエハ２０と吸着ゴム１５が一体化して
おり、この吸着ゴム１５とウエハ支持具１１と
の側面接触部Ｘでの摩擦力のため、第１のウエ
ハ２０の周縁部の復帰力は徐徐に解除されてウ
エハ２０，２２同志の接合が行われる。
ウエハ２０の中心部を第２のウエハ２２の中心
部に接触させる。ウエハ２０，２２同志が接触
したら、上昇を停止するとともに、空洞部１１
ａ，第１のバキユーム通路１６及び第１のバキ
ユーム通路１７のバキユームをOFFする。こ
れにより、第１のウエハ２０は急激に平面状に
復帰しようとするが、第２のバキユーム通路３
２及び第２のバキユーム溝３１のバキユーム力
が働きウエハ２０と吸着ゴム１５が一体化して
おり、この吸着ゴム１５とウエハ支持具１１と
の側面接触部Ｘでの摩擦力のため、第１のウエ
ハ２０の周縁部の復帰力は徐徐に解除されてウ
エハ２０，２２同志の接合が行われる。
実施例２によれば、実施例１と同様な効果を有
する。
する。
なお、上記実施例では、第１のウエハの周縁部
の復帰力を徐徐に解除する手段（偏芯カム等）が
第１・第２のウエハの下側に設けた場合について
述べたが、これに限らず、両ウエハの上側に設け
た場合でもよい。即ち、この場合上方から第１の
ウエハの周縁部の復帰力を徐徐に解除することに
なる。
の復帰力を徐徐に解除する手段（偏芯カム等）が
第１・第２のウエハの下側に設けた場合について
述べたが、これに限らず、両ウエハの上側に設け
た場合でもよい。即ち、この場合上方から第１の
ウエハの周縁部の復帰力を徐徐に解除することに
なる。
以上詳述した如く本発明によれば、２枚のウエ
ハを接合する際、ウエハの中心部に気泡等の残留
ガスが残存するのを回避でき、もつて良好な素子
を形成せきるるウエハ接合装置を提供できる。
ハを接合する際、ウエハの中心部に気泡等の残留
ガスが残存するのを回避でき、もつて良好な素子
を形成せきるるウエハ接合装置を提供できる。
第１図は本発明の実施例１に係るウエハ接合装
置の説明図、第２図は従来のウエハ接合装置の説
明図、第３図は本発明の実施例２に係るウエハ接
合装置の説明図である。 １１…ウエハ支持具、１１ａ…空洞部、１２…
ブラケツト、１３…スライドカツプ、１４…ベア
リング、１５…吸着ゴム、１６，３２…バキユー
ム通路、１７，３１…バキユーム溝、１８…軸
受、１９…偏芯軸、２０，２２…ウエハ、２１…
ウエハホルダー。
置の説明図、第２図は従来のウエハ接合装置の説
明図、第３図は本発明の実施例２に係るウエハ接
合装置の説明図である。 １１…ウエハ支持具、１１ａ…空洞部、１２…
ブラケツト、１３…スライドカツプ、１４…ベア
リング、１５…吸着ゴム、１６，３２…バキユー
ム通路、１７，３１…バキユーム溝、１８…軸
受、１９…偏芯軸、２０，２２…ウエハ、２１…
ウエハホルダー。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 第１のウエハを弾性体を介して保持するウエ
ハ支持具と、前記ウエハと対向する第２のウエハ
を保持するウエハホルダーとを有し、前記第１の
ウエハを凸状に変形して両ウエハの中心部同志を
接触させた後、第１のウエハの復帰力にもとずい
て両ウエハの周縁部同志も接触させて両ウエハを
接合するウエハ接合治具において、第１のウエハ
の周縁部の復帰力を徐徐に解除する手段を具備す
ることを特徴とするウエハ接合装置。 ２ 前記ウエハ支持具の近傍に偏芯カムを設け、
これにより第１のウエハの周縁部の復帰力を徐徐
に解除することを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載のウエハ接合装置。 ３ 前記第１のウエハの周縁部に対応する弾性体
に環状のバキユーム溝を設けるとともに、このバ
キユーム溝に連通するバキユーム通路を設け、こ
のバキユーム溝の吸引により前記第１のウエハと
前記弾性体とを一体化した状態で前記第１のウエ
ハを凸状態から復帰させ、前記ウエハ支持具と前
記弾性体との側面の接触部での摩擦力により第１
のウエハの周縁部の復帰力を徐徐に解除すること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のウエハ
接合装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21143885A JPS6271215A (ja) | 1985-09-25 | 1985-09-25 | ウエハ接合装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21143885A JPS6271215A (ja) | 1985-09-25 | 1985-09-25 | ウエハ接合装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6271215A JPS6271215A (ja) | 1987-04-01 |
| JPH044743B2 true JPH044743B2 (ja) | 1992-01-29 |
Family
ID=16605954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21143885A Granted JPS6271215A (ja) | 1985-09-25 | 1985-09-25 | ウエハ接合装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6271215A (ja) |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2589994B2 (ja) * | 1987-12-24 | 1997-03-12 | 富士通株式会社 | ウェーハの接着方法 |
| US5273553A (en) * | 1989-08-28 | 1993-12-28 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Apparatus for bonding semiconductor substrates |
| USRE36890E (en) * | 1990-07-31 | 2000-10-03 | Motorola, Inc. | Gradient chuck method for wafer bonding employing a convex pressure |
| US5131968A (en) * | 1990-07-31 | 1992-07-21 | Motorola, Inc. | Gradient chuck method for wafer bonding employing a convex pressure |
| KR100289348B1 (ko) * | 1992-05-25 | 2001-12-28 | 이데이 노부유끼 | 절연기판실리콘반도체장치와그제조방법 |
| US5314107A (en) * | 1992-12-31 | 1994-05-24 | Motorola, Inc. | Automated method for joining wafers |
| US5300175A (en) * | 1993-01-04 | 1994-04-05 | Motorola, Inc. | Method for mounting a wafer to a submount |
| JPH10275852A (ja) * | 1997-03-31 | 1998-10-13 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 半導体基板の接着方法および接着装置 |
| US7866364B2 (en) * | 2006-04-28 | 2011-01-11 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Fabrication tool for bonding |
| JP4786693B2 (ja) * | 2008-09-30 | 2011-10-05 | 三菱重工業株式会社 | ウェハ接合装置およびウェハ接合方法 |
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-
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- 1985-09-25 JP JP21143885A patent/JPS6271215A/ja active Granted
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6271215A (ja) | 1987-04-01 |
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