JPH0590393A - 半導体ウエーハの接着装置 - Google Patents
半導体ウエーハの接着装置Info
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- JPH0590393A JPH0590393A JP27861891A JP27861891A JPH0590393A JP H0590393 A JPH0590393 A JP H0590393A JP 27861891 A JP27861891 A JP 27861891A JP 27861891 A JP27861891 A JP 27861891A JP H0590393 A JPH0590393 A JP H0590393A
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- Japan
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- semiconductor wafer
- wafer
- semiconductor
- peripheral portion
- wafers
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 一方の半導体ウエーハ1の周辺部1bを保持
する周辺部保持手段4と、中央部1aを押圧する駆動押
圧手段3と、他方の半導体ウエーハ2を一方の半導体ウ
エーハ1側に押圧する治具8とから成り、一方の半導体
ウエーハ1を曲面状に撓ませた状態で他方の半導体ウエ
ーハ1に接触させ、その後上記周辺部1bを保持しつつ
凸型中央部1aの押圧手段を解除する一方、他方の半導
体ウエーハ2を一方の半導体ウエーハ1側に押圧し二枚
の半導体ウエーハの研磨面同士を接着させる。 【効果】 2枚の半導体ウエーハの研磨面同士が中心部
から周辺部まで徐々に接触することになり、気泡が入る
事態を有効に防止できる。
する周辺部保持手段4と、中央部1aを押圧する駆動押
圧手段3と、他方の半導体ウエーハ2を一方の半導体ウ
エーハ1側に押圧する治具8とから成り、一方の半導体
ウエーハ1を曲面状に撓ませた状態で他方の半導体ウエ
ーハ1に接触させ、その後上記周辺部1bを保持しつつ
凸型中央部1aの押圧手段を解除する一方、他方の半導
体ウエーハ2を一方の半導体ウエーハ1側に押圧し二枚
の半導体ウエーハの研磨面同士を接着させる。 【効果】 2枚の半導体ウエーハの研磨面同士が中心部
から周辺部まで徐々に接触することになり、気泡が入る
事態を有効に防止できる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、シリコンなどの半導体
ウエーハ同士を直接接着させて接合体ウエーハを得る装
置に関する。
ウエーハ同士を直接接着させて接合体ウエーハを得る装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種半導体ウエーハ同士を直接
接着させる装置として、例えば特開昭61−14583
9号公報に示すものが存する。
接着させる装置として、例えば特開昭61−14583
9号公報に示すものが存する。
【0003】かかる半導体ウエーハ同士の接着は、図2
(a)乃至(c)に示すような装置で行われる。即ち、
図2(a)に示すように、接着すべき鏡面研磨された2
枚の半導体ウエーハ11及び12がそれぞれ治具13及
び14により保持されている。上記治具13は、その表
面が中央部が凸型となる曲面形状に形成されており、真
空吸着により上記一方の半導体ウエーハ11をその中央
部11aが他方の半導体ウエーハ12側に凸型となる曲
面形状に保持している。また、上記治具14は、その表
面が平坦に形成されており、真空吸着により他方の半導
体ウエーハ12を平坦に保持している。
(a)乃至(c)に示すような装置で行われる。即ち、
図2(a)に示すように、接着すべき鏡面研磨された2
枚の半導体ウエーハ11及び12がそれぞれ治具13及
び14により保持されている。上記治具13は、その表
面が中央部が凸型となる曲面形状に形成されており、真
空吸着により上記一方の半導体ウエーハ11をその中央
部11aが他方の半導体ウエーハ12側に凸型となる曲
面形状に保持している。また、上記治具14は、その表
面が平坦に形成されており、真空吸着により他方の半導
体ウエーハ12を平坦に保持している。
【0004】そして、図2(b)に示すように、上記治
具13により、一方の半導体ウエーハ11を中央部が凸
型となる曲面形状に撓ませた状態を得て平坦な他方の半
導体ウエーハ12側に押圧し、上記一方の半導体ウエー
ハ11の中央部11aを他方の半導体ウエーハ12に接
触させる。
具13により、一方の半導体ウエーハ11を中央部が凸
型となる曲面形状に撓ませた状態を得て平坦な他方の半
導体ウエーハ12側に押圧し、上記一方の半導体ウエー
ハ11の中央部11aを他方の半導体ウエーハ12に接
触させる。
【0005】このように中央部11aを接触させた状態
で、治具13の真空吸着を解除すると、図2(c)に示
すように、一方の半導体ウエーハ11の周辺部11bも
他方の半導体ウエーハ12に接触し、2枚の半導体ウエ
ーハ11、12の研磨面同士が接着される。したがっ
て、上記従来装置により接着すれば、半導体ウエーハに
反り等が生じていても、周辺部が中央部より先に接着す
るような事態を防止できる利点を有する。
で、治具13の真空吸着を解除すると、図2(c)に示
すように、一方の半導体ウエーハ11の周辺部11bも
他方の半導体ウエーハ12に接触し、2枚の半導体ウエ
ーハ11、12の研磨面同士が接着される。したがっ
て、上記従来装置により接着すれば、半導体ウエーハに
反り等が生じていても、周辺部が中央部より先に接着す
るような事態を防止できる利点を有する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の装置で2枚の半導体ウエーハ同士を接着しようとし
ても、実際には、上記一方の半導体ウエーハの曲面状態
を解除すると、周辺部もほとんど瞬間的に他方の半導体
ウエーハに接着してしまうことになる。これでは、2枚
の半導体ウエーハ間に気泡が残った状態で接着されてし
まう危険があり、素子に悪影響を与える。
来の装置で2枚の半導体ウエーハ同士を接着しようとし
ても、実際には、上記一方の半導体ウエーハの曲面状態
を解除すると、周辺部もほとんど瞬間的に他方の半導体
ウエーハに接着してしまうことになる。これでは、2枚
の半導体ウエーハ間に気泡が残った状態で接着されてし
まう危険があり、素子に悪影響を与える。
【0007】また、瞬間的な接着によりパターン等の伸
縮に悪影響を与える問題点をも有する。
縮に悪影響を与える問題点をも有する。
【0008】そこで、本願発明は、中心部から周辺部に
向かって徐々に接着させ、内部に気泡が入らないような
半導体ウエーハ同士の接着に用いる接着装置の提供を目
的とする。
向かって徐々に接着させ、内部に気泡が入らないような
半導体ウエーハ同士の接着に用いる接着装置の提供を目
的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために発明されたもので、半導体ウエーハの一方
の面から周辺部を保持する周辺部保持手段と、半導体ウ
エーハの前記面の中央部を押圧する駆動押圧手段と、前
記面の当該半導体ウエーハの反対側の面に他方の半導体
ウエーハを面同士が対向するように保持する治具とを有
する構成とした。
決するために発明されたもので、半導体ウエーハの一方
の面から周辺部を保持する周辺部保持手段と、半導体ウ
エーハの前記面の中央部を押圧する駆動押圧手段と、前
記面の当該半導体ウエーハの反対側の面に他方の半導体
ウエーハを面同士が対向するように保持する治具とを有
する構成とした。
【0010】上記周辺部保持手段は、弾性力を有するパ
ッキング材等で構成することができ、該パッキングは、
半導体ウエーハの外周部を凹状に外側と内側とを各々円
環状に伸縮支持して内部中空とする構成で、この内部を
排気管を介して真空吸引することにより、一方の半導体
ウエーハの周辺部を保持するものとしても良い。上記駆
動押圧手段は、半導体ウエーハの中央部の押圧を制御す
るための治具であり、例えば中空な周辺部保持手段の中
心軸付近で軸方向に駆動する構成とされ、また、真空の
チャッキングも可能である。
ッキング材等で構成することができ、該パッキングは、
半導体ウエーハの外周部を凹状に外側と内側とを各々円
環状に伸縮支持して内部中空とする構成で、この内部を
排気管を介して真空吸引することにより、一方の半導体
ウエーハの周辺部を保持するものとしても良い。上記駆
動押圧手段は、半導体ウエーハの中央部の押圧を制御す
るための治具であり、例えば中空な周辺部保持手段の中
心軸付近で軸方向に駆動する構成とされ、また、真空の
チャッキングも可能である。
【0011】
【作用】本発明においては、一方の半導体ウエーハを曲
面状に撓ませた状態で、一方の半導体ウエーハの凸型中
央部を他方の半導体ウエーハに駆動押圧手段により接触
させ、その後一方の半導体ウエーハの周辺部を周辺部保
持手段で保持しながら中央部の押圧を解除する一方、上
方側の治具により他方の半導体ウエーハ側を押圧する
と、一方の半導体ウエーハの曲面半径が徐々に拡張し
て、同心の輪が拡がるように半導体ウエーハの研磨面同
士が中心部から周辺部まで徐々に接触することになる。
面状に撓ませた状態で、一方の半導体ウエーハの凸型中
央部を他方の半導体ウエーハに駆動押圧手段により接触
させ、その後一方の半導体ウエーハの周辺部を周辺部保
持手段で保持しながら中央部の押圧を解除する一方、上
方側の治具により他方の半導体ウエーハ側を押圧する
と、一方の半導体ウエーハの曲面半径が徐々に拡張し
て、同心の輪が拡がるように半導体ウエーハの研磨面同
士が中心部から周辺部まで徐々に接触することになる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の好適な一実施例の装置を図1
(a)乃至(c)を参照しながら説明する。
(a)乃至(c)を参照しながら説明する。
【0013】接着すべき面が鏡面研磨された半導体ウエ
ーハ1、2は、図1(a)に示すように、それぞれ下記
の治具により対向して保持されている。なお、上記半導
体ウエーハ1、2は、例えば5インチのものである。ま
ず、一方の半導体ウエーハ1は、駆動押圧手段3と周辺
部保持手段4とにより保持されている。
ーハ1、2は、図1(a)に示すように、それぞれ下記
の治具により対向して保持されている。なお、上記半導
体ウエーハ1、2は、例えば5インチのものである。ま
ず、一方の半導体ウエーハ1は、駆動押圧手段3と周辺
部保持手段4とにより保持されている。
【0014】上記駆動押圧手段3は、一方の半導体ウエ
ーハ1の一方の面の略中央に当接するもので、表面が中
央部1aが凸型となる曲面形状に形成されており、他方
の半導体ウエーハ2側に向かって押圧できる治具であ
る。
ーハ1の一方の面の略中央に当接するもので、表面が中
央部1aが凸型となる曲面形状に形成されており、他方
の半導体ウエーハ2側に向かって押圧できる治具であ
る。
【0015】また、上記周辺部保持手段4は、一方の半
導体ウエーハ1の外周部1bを真空状態で保持してい
る。即ち、保持台5上に内部中空の弾性可能なパッキン
グ材6が設けられ、該パッキング材6は、一方の半導体
ウエーハ1の一方の面の外周部1bを断面凹状に外側と
内側とを各々支持部材6a、6bで支持している。この
ようにして、保持第5上に突条の支持部材6a、6bが
一方の半導体ウエーハ1の一方の面をリング状に支持し
ている。そして、上記凹状に一方の半導体ウエーハの外
周部1bを支持して形成される内部中空の内部を排気管
7から真空吸引することにより、上記一方の半導体ウエ
ーハ1の外周部1bを伸縮可能に保持できる。
導体ウエーハ1の外周部1bを真空状態で保持してい
る。即ち、保持台5上に内部中空の弾性可能なパッキン
グ材6が設けられ、該パッキング材6は、一方の半導体
ウエーハ1の一方の面の外周部1bを断面凹状に外側と
内側とを各々支持部材6a、6bで支持している。この
ようにして、保持第5上に突条の支持部材6a、6bが
一方の半導体ウエーハ1の一方の面をリング状に支持し
ている。そして、上記凹状に一方の半導体ウエーハの外
周部1bを支持して形成される内部中空の内部を排気管
7から真空吸引することにより、上記一方の半導体ウエ
ーハ1の外周部1bを伸縮可能に保持できる。
【0016】したがって、一方の半導体ウエーハ1の研
磨面の周辺部1bを周辺部保持手段4により保持すると
共に、一方の半導体ウエーハの中央部1aを駆動押圧手
段3により押圧することにより、一方の半導体ウエーハ
1を中央部1aが凸型となる曲面状に撓ませることがで
きる。
磨面の周辺部1bを周辺部保持手段4により保持すると
共に、一方の半導体ウエーハの中央部1aを駆動押圧手
段3により押圧することにより、一方の半導体ウエーハ
1を中央部1aが凸型となる曲面状に撓ませることがで
きる。
【0017】上記のように一方の半導体ウエーハ1が曲
面半径が拡張しても、上記周辺部保持手段4は弾性部材
を使用したため、一方の半導体ウエーハ1が平坦な場合
は上記内側の支持部材6aが内側に撓みながら保持し、
他方、曲面形状の場合は該内側の伸縮部材6aが伸縮し
て保持することとなる。したがって、上記パッキング材
6が半導体ウエーハ1の周辺部1bを平坦状でも曲面状
でも確実に保持する。
面半径が拡張しても、上記周辺部保持手段4は弾性部材
を使用したため、一方の半導体ウエーハ1が平坦な場合
は上記内側の支持部材6aが内側に撓みながら保持し、
他方、曲面形状の場合は該内側の伸縮部材6aが伸縮し
て保持することとなる。したがって、上記パッキング材
6が半導体ウエーハ1の周辺部1bを平坦状でも曲面状
でも確実に保持する。
【0018】他方、他方の半導体ウエーハ2は、T字状
の上方側の治具8によって真空吸引により平坦に保持さ
れている。上記治具8は、他方の半導体ウエーハ2の中
央に位置するもので、表面が平坦に形成されており、中
央の排気管8aを介して真空吸引により、他方の半導体
ウエーハ2を平坦に保持するとともに、一方の半導体ウ
エーハ1側に向かって移動できるものである。
の上方側の治具8によって真空吸引により平坦に保持さ
れている。上記治具8は、他方の半導体ウエーハ2の中
央に位置するもので、表面が平坦に形成されており、中
央の排気管8aを介して真空吸引により、他方の半導体
ウエーハ2を平坦に保持するとともに、一方の半導体ウ
エーハ1側に向かって移動できるものである。
【0019】そして、図1(a)に示すような平坦状の
まま対向して配された2枚の半導体ウエーハ1、2は、
次のような工程で接着される。まず、一方の半導体ウエ
ーハ1をその周辺部1bを周辺部保持手段4により保持
すると共にその中央部1aを駆動押圧手段3により押圧
することにより、図1(b)に示すように、一方の半導
体ウエーハ1を曲面状に撓ませる。
まま対向して配された2枚の半導体ウエーハ1、2は、
次のような工程で接着される。まず、一方の半導体ウエ
ーハ1をその周辺部1bを周辺部保持手段4により保持
すると共にその中央部1aを駆動押圧手段3により押圧
することにより、図1(b)に示すように、一方の半導
体ウエーハ1を曲面状に撓ませる。
【0020】この場合の曲面状態(曲率半径)は、上記
中央部1aと周辺部1bとの差(図中L)が、100μ
m程度生じるように撓ませる。
中央部1aと周辺部1bとの差(図中L)が、100μ
m程度生じるように撓ませる。
【0021】上記一方の半導体ウエーハ1の曲面状態を
得て、図1(b)に示すように、上記他方の半導体ウエ
ーハ2に向かって(図中A矢印の方向)駆動押圧手段3
を駆動させ、その中央部1aを他方の半導体ウエーハ2
に接触させる。
得て、図1(b)に示すように、上記他方の半導体ウエ
ーハ2に向かって(図中A矢印の方向)駆動押圧手段3
を駆動させ、その中央部1aを他方の半導体ウエーハ2
に接触させる。
【0022】かかる曲面中央部の接触状態を得た後、図
1(c)に示すように、駆動押圧手段3を他方の半導体
ウエーハ2とは逆の方向(図中B矢印の方向)に駆動さ
せると同時に、上方側の治具8の自重をかけ、該治具8
を介して他方の半導体ウエーハ2を一方の半導体ウエー
ハ1に向かって(図中C矢印の方向)移動させる。この
場合、上方側の治具8の自重と2枚の半導体ウエーハ
1、2の接着速度に合わせて機械的に制御された速度で
駆動押圧手段3を駆動させることとする。
1(c)に示すように、駆動押圧手段3を他方の半導体
ウエーハ2とは逆の方向(図中B矢印の方向)に駆動さ
せると同時に、上方側の治具8の自重をかけ、該治具8
を介して他方の半導体ウエーハ2を一方の半導体ウエー
ハ1に向かって(図中C矢印の方向)移動させる。この
場合、上方側の治具8の自重と2枚の半導体ウエーハ
1、2の接着速度に合わせて機械的に制御された速度で
駆動押圧手段3を駆動させることとする。
【0023】上記のように中央部凸状の曲面状の半導体
ウエーハを平坦な面に戻す場合、水素結合速さ、接合面
積の割合い等に応じて任意の速度に制御しながら接着さ
せる。
ウエーハを平坦な面に戻す場合、水素結合速さ、接合面
積の割合い等に応じて任意の速度に制御しながら接着さ
せる。
【0024】すると、中央部1aが凸型の強制されてい
る半導体ウエーハ1の曲面半径が徐々に大きくなり、当
初の平坦な状態に戻ろうとするが、一方の半導体ウエー
ハ1の周辺部1bは周辺部保持手段4により保持されて
いるため、2枚の半導体ウエーハは接着完了まで保持さ
れたまま同心の輪が拡がるように、中央部から外周部に
向かって徐々に接着されて行く。
る半導体ウエーハ1の曲面半径が徐々に大きくなり、当
初の平坦な状態に戻ろうとするが、一方の半導体ウエー
ハ1の周辺部1bは周辺部保持手段4により保持されて
いるため、2枚の半導体ウエーハは接着完了まで保持さ
れたまま同心の輪が拡がるように、中央部から外周部に
向かって徐々に接着されて行く。
【0025】そして、図1(c)に示すように、気泡が
入る事態を有効に防止しつつ、2枚の半導体ウエーハ
1、2の研磨面同士が完全に接着し、接合体ウエーハが
得られる。
入る事態を有効に防止しつつ、2枚の半導体ウエーハ
1、2の研磨面同士が完全に接着し、接合体ウエーハが
得られる。
【0026】なお、本実施例では、上記のように曲面半
径が徐々に大きくされ当初の平坦な状態に戻るまで周辺
部1bは周辺部保持手段4により保持され、中央部から
外周部まで徐々に接着されて行くことができるため、一
方の側に駆動押圧手段及び周辺部保持手段を設ければ充
分で、両側共に上記手段を設ける必要性は特にないが、
実施に応じ両側共に上記手段を設けることも可能であ
る。
径が徐々に大きくされ当初の平坦な状態に戻るまで周辺
部1bは周辺部保持手段4により保持され、中央部から
外周部まで徐々に接着されて行くことができるため、一
方の側に駆動押圧手段及び周辺部保持手段を設ければ充
分で、両側共に上記手段を設ける必要性は特にないが、
実施に応じ両側共に上記手段を設けることも可能であ
る。
【0027】
【発明の効果】本発明は、上記のように一方の半導体ウ
エーハを平坦な面に戻す場合、水素結合速さ、接合面積
の割合い等に応じて任意の速度に制御しながら接着させ
ることができ、気泡が入る事態を有効に防止できる。し
たがって、素子に影響を与えることがなく強固な接合体
ウエーハが得られる。
エーハを平坦な面に戻す場合、水素結合速さ、接合面積
の割合い等に応じて任意の速度に制御しながら接着させ
ることができ、気泡が入る事態を有効に防止できる。し
たがって、素子に影響を与えることがなく強固な接合体
ウエーハが得られる。
【0028】また、一方の半導体ウエーハの研磨面と他
方の半導体ウエーハ研磨面とが中心部から周辺部まで徐
々に接触させることができるため、従来のように、2枚
の半導体ウエーハ同士が瞬間的に接着することがなく、
その結果パターンの伸縮に悪影響を与えることもない。
方の半導体ウエーハ研磨面とが中心部から周辺部まで徐
々に接触させることができるため、従来のように、2枚
の半導体ウエーハ同士が瞬間的に接着することがなく、
その結果パターンの伸縮に悪影響を与えることもない。
【図1】本発明の一実施例の接着装置とその接着方法を
示す工程図であり、(a)は、本装置により2枚の半導
体ウエーハを平坦な状態で対向させた状態を示す図、
(b)は、本装置により一方の半導体ウエーハの曲面中
央部を他方の半導体ウエーハに接触させた状態を示す
図、(c)は、本装置により2枚の半導体ウエーハ同士
を完全に接着させた状態を示す図である。
示す工程図であり、(a)は、本装置により2枚の半導
体ウエーハを平坦な状態で対向させた状態を示す図、
(b)は、本装置により一方の半導体ウエーハの曲面中
央部を他方の半導体ウエーハに接触させた状態を示す
図、(c)は、本装置により2枚の半導体ウエーハ同士
を完全に接着させた状態を示す図である。
【図2】従来の接着装置とその接着方法を示す工程図で
あり、(a)は、従来装置により2枚の半導体ウエーハ
を各々の治具に設置した状態を示す図、(b)は、従来
装置により一方の半導体ウエーハを他方の半導体ウエー
ハに接触させた状態を示す図、(c)は、従来装置によ
り2枚の半導体ウエーハ同士を接着させた状態を示す図
である。
あり、(a)は、従来装置により2枚の半導体ウエーハ
を各々の治具に設置した状態を示す図、(b)は、従来
装置により一方の半導体ウエーハを他方の半導体ウエー
ハに接触させた状態を示す図、(c)は、従来装置によ
り2枚の半導体ウエーハ同士を接着させた状態を示す図
である。
1…一方の半導体ウエーハ 1a…一方の半導体ウエーハの中央部 1b…一方の半導体ウエーハの外周部 2…他方の半導体ウエーハ 3…駆動押圧手段 4…周辺部保持手段
Claims (1)
- 【請求項1】 二枚の半導体ウエーハの研磨面同士を直
接接着させて接合体ウエーハを得る装置であって、 一方の半導体ウエーハの周辺部を保持する周辺部保持手
段と、 上記一方の半導体ウエーハの中央部を押圧する駆動押圧
手段と、 他方の半導体ウエーハを上記一方の導体ウエーハに対向
させて押圧する治具とを有することを特徴とする半導体
ウエーハの接着装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27861891A JP3175232B2 (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | 半導体ウェーハの接着方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27861891A JP3175232B2 (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | 半導体ウェーハの接着方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0590393A true JPH0590393A (ja) | 1993-04-09 |
JP3175232B2 JP3175232B2 (ja) | 2001-06-11 |
Family
ID=17599791
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27861891A Expired - Fee Related JP3175232B2 (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | 半導体ウェーハの接着方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3175232B2 (ja) |
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US6383890B2 (en) * | 1997-12-26 | 2002-05-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Wafer bonding method, apparatus and vacuum chuck |
WO2002056352A1 (fr) * | 2001-01-15 | 2002-07-18 | Lintec Corporation | Appareil d'assemblage et procede d'assemblage |
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