JPH09148207A - 三次元ｌｓｉ積層装置 - Google Patents
三次元ｌｓｉ積層装置Info
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- JPH09148207A JPH09148207A JP7303987A JP30398795A JPH09148207A JP H09148207 A JPH09148207 A JP H09148207A JP 7303987 A JP7303987 A JP 7303987A JP 30398795 A JP30398795 A JP 30398795A JP H09148207 A JPH09148207 A JP H09148207A
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- wafer
- quartz glass
- dimensional lsi
- dimensional
- lsi
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- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 三次元ＬＳＩ積層装置において、２枚のウェ
ーハを変形なく精度良く接着することで高精度な三次元
ＬＳＩを製造可能とする。 【解決手段】 石英ガラス２９に保持された上ウェーハ
Ｗ1 の下面に紫外線硬化型接着剤を塗布し、この上ウェ
ーハＷ1 に対して真空チャック２２に吸着保持された下
ウェーハＷ2 を位置決め押圧した状態で、石英ガラス２
９を透過した紫外線を照射して接着剤を硬化させること
で、両ウェーハＷ1 ，Ｗ2 を接着して積層三次元ＬＳＩ
を形成する三次元ＬＳＩ積層装置において、上ウェーハ
Ｗ1 を保持する石英ガラス２９の変形を防止するバック
アップガラス３０をこの石英ガラス２９の上面に設け
る。
ーハを変形なく精度良く接着することで高精度な三次元
ＬＳＩを製造可能とする。 【解決手段】 石英ガラス２９に保持された上ウェーハ
Ｗ1 の下面に紫外線硬化型接着剤を塗布し、この上ウェ
ーハＷ1 に対して真空チャック２２に吸着保持された下
ウェーハＷ2 を位置決め押圧した状態で、石英ガラス２
９を透過した紫外線を照射して接着剤を硬化させること
で、両ウェーハＷ1 ，Ｗ2 を接着して積層三次元ＬＳＩ
を形成する三次元ＬＳＩ積層装置において、上ウェーハ
Ｗ1 を保持する石英ガラス２９の変形を防止するバック
アップガラス３０をこの石英ガラス２９の上面に設け
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製品である
ウェーハの積層を超高精度に行う三次元ＬＳＩ積層装置
に関する。
ウェーハの積層を超高精度に行う三次元ＬＳＩ積層装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のＬＳＩ（Large Scale Integrated
circuit：大規模集積回路）は、回路機能ブロックが平
面的、二次元的に集積された二次元ＬＳＩであり、回路
パターンの微細化により高集積化、大容量化が進められ
てきているが、その微細化技術が飽和し、限界がみえは
じめている。そこで、ＬＳＩをさらに高集積化、大容量
化するために、二次元ＬＳＩを積み重ねて三次元的に集
積化した三次元ＬＳＩが考えられている。
circuit：大規模集積回路）は、回路機能ブロックが平
面的、二次元的に集積された二次元ＬＳＩであり、回路
パターンの微細化により高集積化、大容量化が進められ
てきているが、その微細化技術が飽和し、限界がみえは
じめている。そこで、ＬＳＩをさらに高集積化、大容量
化するために、二次元ＬＳＩを積み重ねて三次元的に集
積化した三次元ＬＳＩが考えられている。
【０００３】図４に一般的な三次元光ＬＳＩの積層方法
を表す概略を示す。図４(ａ)に示すように、二次元ＬＳ
Ｉ101は第１層目になるウェーハ下地102上に回路素子10
3を構成してなるものである。まず、図４(ｂ)に示すよ
うに、この二次元ＬＳＩ101をその上面にワックス104を
塗布して平板状の石英ガラス105に接着する。この石英
ガラス105を用いるのは後述する可視光及び赤外光を透
過させるためである。
を表す概略を示す。図４(ａ)に示すように、二次元ＬＳ
Ｉ101は第１層目になるウェーハ下地102上に回路素子10
3を構成してなるものである。まず、図４(ｂ)に示すよ
うに、この二次元ＬＳＩ101をその上面にワックス104を
塗布して平板状の石英ガラス105に接着する。この石英
ガラス105を用いるのは後述する可視光及び赤外光を透
過させるためである。
【０００４】次に、図４(ｃ)に示すように、二次元ＬＳ
Ｉ101のウェーハ下地102をラッピングやポリシング等に
より削って薄層化し、薄層化ウェーハ106とする。この
ように薄層化ウェーハ106をワックス104を介して固定し
た石英ガラス105を積層装置に固定する。そして、図４
(ｄ)に示すように、ウェーハ下地107上に回路素子108を
構成した別の二次元ＬＳＩ109の上面に紫外線硬化型接
着剤（又は嫌気硬化型接着剤）110を塗布し、これを三
次元方向に移動位置決め可能なステージに固定し、前述
の薄層化ウェーハ106と二次元ＬＳＩ109のＸＹ方向に対
する位置合わせを行うと共に、Ｚ方向に対する二枚のウ
ェーハの平行度の調整を行う。
Ｉ101のウェーハ下地102をラッピングやポリシング等に
より削って薄層化し、薄層化ウェーハ106とする。この
ように薄層化ウェーハ106をワックス104を介して固定し
た石英ガラス105を積層装置に固定する。そして、図４
(ｄ)に示すように、ウェーハ下地107上に回路素子108を
構成した別の二次元ＬＳＩ109の上面に紫外線硬化型接
着剤（又は嫌気硬化型接着剤）110を塗布し、これを三
次元方向に移動位置決め可能なステージに固定し、前述
の薄層化ウェーハ106と二次元ＬＳＩ109のＸＹ方向に対
する位置合わせを行うと共に、Ｚ方向に対する二枚のウ
ェーハの平行度の調整を行う。
【０００５】そして、両者の位置合わせが終わると、図
４(ｅ)に示すように、ステージと共に二次元ＬＳＩ109
を上昇して薄層化ウェーハ106に押し当て、所定の押し
当て荷重になるように調整し、この状態で、上方から石
英ガラス105を通して紫外線111を当てることで、接着剤
110を硬化させる。接着剤110の硬化後、図４(ｆ)に示す
ように、石英ガラス105からワックス104を溶剤で溶か
し、積層した三次元ＬＳＩ112を得る。この処理行程を
繰り返すことにより、二次元ＬＳＩ多層に積層すること
ができる。
４(ｅ)に示すように、ステージと共に二次元ＬＳＩ109
を上昇して薄層化ウェーハ106に押し当て、所定の押し
当て荷重になるように調整し、この状態で、上方から石
英ガラス105を通して紫外線111を当てることで、接着剤
110を硬化させる。接着剤110の硬化後、図４(ｆ)に示す
ように、石英ガラス105からワックス104を溶剤で溶か
し、積層した三次元ＬＳＩ112を得る。この処理行程を
繰り返すことにより、二次元ＬＳＩ多層に積層すること
ができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、三次
元ＬＳＩ112を得る場合、固定された薄層化ウェーハ106
に対して下方から二次元ＬＳＩ109を適度な押付力で押
し当てた状態で、接着剤110を硬化させて両者を接着し
ている。二次元ＬＳＩ109は通常硬化なステージ上に支
持されるが、薄層化ウェーハ106は上方から紫外線111を
当てて接着剤110を硬化させる必要があるため、この紫
外線が透過可能な石英ガラス105を適用している。その
ため、薄層化ウェーハ106の支持強度が不十分どなり、
薄層化ウェーハ106に二次元ＬＳＩ109を押し当たとき
に、この薄層化ウェーハ106が変形して薄層化ウェーハ1
06と二次元ＬＳＩ109とを精度良く接着することができ
ないという問題があった。
元ＬＳＩ112を得る場合、固定された薄層化ウェーハ106
に対して下方から二次元ＬＳＩ109を適度な押付力で押
し当てた状態で、接着剤110を硬化させて両者を接着し
ている。二次元ＬＳＩ109は通常硬化なステージ上に支
持されるが、薄層化ウェーハ106は上方から紫外線111を
当てて接着剤110を硬化させる必要があるため、この紫
外線が透過可能な石英ガラス105を適用している。その
ため、薄層化ウェーハ106の支持強度が不十分どなり、
薄層化ウェーハ106に二次元ＬＳＩ109を押し当たとき
に、この薄層化ウェーハ106が変形して薄層化ウェーハ1
06と二次元ＬＳＩ109とを精度良く接着することができ
ないという問題があった。
【０００７】本発明は、このような問題を解決するもの
であって、２枚のウェーハを変形なく精度良く接着する
ことで高精度な三次元ＬＳＩを製造可能な三次元ＬＳＩ
積層装置を提供することを目的とする。
であって、２枚のウェーハを変形なく精度良く接着する
ことで高精度な三次元ＬＳＩを製造可能な三次元ＬＳＩ
積層装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの本発明の三次元ＬＳＩ積層装置は、上ウェーハを下
面に保持した石英ガラスがハウジングを介して本体ステ
ージの上部に固定される一方、前記上ウェーハに対向す
る下ウェーハを上面に保持された移動ステージが前記本
体ステージに対して互いに直交する３方向に移動調整自
在に支持され、前記上ウェーハと下ウェーハとの対向す
る少なくとも一方の面に接着剤を塗布し、前記移動ステ
ージを移動して前記上ウェーハに対して前記下ウェーハ
が位置決め押圧された状態で、上方より前記石英ガラス
を透過した熱エネルギ線を照射して前記接着剤を硬化さ
せることで、前記上ウェーハと下ウェーハとを接着して
積層三次元ＬＳＩを形成する三次元ＬＳＩ積層装置にお
いて、前記上ウェーハに対する前記移動ステージ上の前
記下ウェーハの押圧時における前記石英ガラスの変形を
防止する透過性耐変形部材を該石英ガラスの上面に設け
たことを特徴とするものである。
めの本発明の三次元ＬＳＩ積層装置は、上ウェーハを下
面に保持した石英ガラスがハウジングを介して本体ステ
ージの上部に固定される一方、前記上ウェーハに対向す
る下ウェーハを上面に保持された移動ステージが前記本
体ステージに対して互いに直交する３方向に移動調整自
在に支持され、前記上ウェーハと下ウェーハとの対向す
る少なくとも一方の面に接着剤を塗布し、前記移動ステ
ージを移動して前記上ウェーハに対して前記下ウェーハ
が位置決め押圧された状態で、上方より前記石英ガラス
を透過した熱エネルギ線を照射して前記接着剤を硬化さ
せることで、前記上ウェーハと下ウェーハとを接着して
積層三次元ＬＳＩを形成する三次元ＬＳＩ積層装置にお
いて、前記上ウェーハに対する前記移動ステージ上の前
記下ウェーハの押圧時における前記石英ガラスの変形を
防止する透過性耐変形部材を該石英ガラスの上面に設け
たことを特徴とするものである。
【０００９】従って、三次元ＬＳＩを製造するには、上
ウェーハを保持した石英ガラスをハウジングを介して本
体ステージに固定し、下ウェーハを保持した移動ステー
ジを上ウェーハに対して３方向に移動して位置決め調整
し、上ウェーハと下ウェーハとの対向する少なくとも一
方の面に接着剤を塗布し、移動ステージを移動して下ウ
ェーハを上ウェーハに押圧する。このとき、石英ガラス
の上面には透過性耐変形部材が設けられることで、下ウ
ェーハによる上ウェーハへの押圧力がこの透過性耐変形
部材にて受け止められ、石英ガラス及び上ウェーハの変
形が防止される。そして、この押圧状態で、上方より石
英ガラスを透過した熱エネルギ線を照射して接着剤を硬
化させ、上ウェーハと下ウェーハとを接着することで、
積層三次元ＬＳＩが形成される。
ウェーハを保持した石英ガラスをハウジングを介して本
体ステージに固定し、下ウェーハを保持した移動ステー
ジを上ウェーハに対して３方向に移動して位置決め調整
し、上ウェーハと下ウェーハとの対向する少なくとも一
方の面に接着剤を塗布し、移動ステージを移動して下ウ
ェーハを上ウェーハに押圧する。このとき、石英ガラス
の上面には透過性耐変形部材が設けられることで、下ウ
ェーハによる上ウェーハへの押圧力がこの透過性耐変形
部材にて受け止められ、石英ガラス及び上ウェーハの変
形が防止される。そして、この押圧状態で、上方より石
英ガラスを透過した熱エネルギ線を照射して接着剤を硬
化させ、上ウェーハと下ウェーハとを接着することで、
積層三次元ＬＳＩが形成される。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面に基づき、実施例を挙げて詳細に説明する。
て、図面に基づき、実施例を挙げて詳細に説明する。
【００１１】図１に本発明の一実施例に係る三次元ＬＳ
Ｉ積層装置のウェーハ保持部を表す正面視、図２にこの
ウェーハ保持部を表す平面視、図３に本実施例の三次元
ＬＳＩ積層装置の概略を示す。
Ｉ積層装置のウェーハ保持部を表す正面視、図２にこの
ウェーハ保持部を表す平面視、図３に本実施例の三次元
ＬＳＩ積層装置の概略を示す。
【００１２】本実施例の三次元ＬＳＩ積層装置におい
て、図１乃至図３に示すように、基盤１１上には４本の
支柱１２が立設され、その上部に架台１３が固定されて
いる。また、この基盤１１上には４本の支柱１２に囲ま
れた位置にＺ（図３にて上下方向）軸粗動位置決めステ
ージ１４が配設され、このＺ軸粗動位置決めステージ１
４の上部にはＸ（図３にて左右方向）軸粗動位置決めス
テージ１５、及びＹ（図３にて紙面垂直方向）軸粗動位
置決めステージ１６が配設されている。更に、このＹ軸
粗動位置決めステージ１６の上部には微動位置決めステ
ージ１７が配設されている。そして、この微動位置決め
ステージ１７上には基部ステージ１８が装着されてい
る。従って、各ステージ１４，１５，１６，１７の調整
機構を操作することで、基部ステージ１８をＸ，Ｙ，Ｚ
方向に粗動あるいは微動してその位置を調整することが
できる。
て、図１乃至図３に示すように、基盤１１上には４本の
支柱１２が立設され、その上部に架台１３が固定されて
いる。また、この基盤１１上には４本の支柱１２に囲ま
れた位置にＺ（図３にて上下方向）軸粗動位置決めステ
ージ１４が配設され、このＺ軸粗動位置決めステージ１
４の上部にはＸ（図３にて左右方向）軸粗動位置決めス
テージ１５、及びＹ（図３にて紙面垂直方向）軸粗動位
置決めステージ１６が配設されている。更に、このＹ軸
粗動位置決めステージ１６の上部には微動位置決めステ
ージ１７が配設されている。そして、この微動位置決め
ステージ１７上には基部ステージ１８が装着されてい
る。従って、各ステージ１４，１５，１６，１７の調整
機構を操作することで、基部ステージ１８をＸ，Ｙ，Ｚ
方向に粗動あるいは微動してその位置を調整することが
できる。
【００１３】この基部ステージ１８の上には４本の支持
脚１９によって支持板２０が固定されると共に、基部ス
テージ１８と支持脚１９との間には上下のウェーハ
Ｗ1 ，Ｗ 2 の密着力を測定するロードセル２１が介装さ
れている。そして、この支持板２０上には石英ガラス製
の真空チャック２２が配置されており、この真空チャッ
ク２２によって積層する下ウェーハＷ2 を吸着保持する
ことができる。なお、真空チャック２２の下方の基部ス
テージ１８上にはウェーハの位置ずれを検出するための
ハロゲン照射ランプ２３がＸ，Ｙ方向移動自在に装着さ
れている。また、支持脚１９の上部には円周方向に均等
間隔で少なくとも３つのギャップセンサ２４が取付けら
れている。このギャップセンサ２４としては、静電容量
型変位センサ、あるいはレーザ変位計等が用いられ、こ
の静電容量型変位センサを用いる場合は、ギャップセン
サ２４と対向する後述する石英ガラス２９の面に導電性
のある金属等の材料を蒸着する必要がある。
脚１９によって支持板２０が固定されると共に、基部ス
テージ１８と支持脚１９との間には上下のウェーハ
Ｗ1 ，Ｗ 2 の密着力を測定するロードセル２１が介装さ
れている。そして、この支持板２０上には石英ガラス製
の真空チャック２２が配置されており、この真空チャッ
ク２２によって積層する下ウェーハＷ2 を吸着保持する
ことができる。なお、真空チャック２２の下方の基部ス
テージ１８上にはウェーハの位置ずれを検出するための
ハロゲン照射ランプ２３がＸ，Ｙ方向移動自在に装着さ
れている。また、支持脚１９の上部には円周方向に均等
間隔で少なくとも３つのギャップセンサ２４が取付けら
れている。このギャップセンサ２４としては、静電容量
型変位センサ、あるいはレーザ変位計等が用いられ、こ
の静電容量型変位センサを用いる場合は、ギャップセン
サ２４と対向する後述する石英ガラス２９の面に導電性
のある金属等の材料を蒸着する必要がある。
【００１４】一方、架台１３には支持円筒２５が固定さ
れ、この支持円筒２５内には回転円筒２６が回動自在に
取付けられており、調整ハンドル２７によって回転位置
調整自在であると共に、係止ロッド２８によって位置決
め可能となっている。この回転円筒２６の上部には石英
ガラス２９及び透過性耐変形部材としてのバックアップ
ガラス３０が載置されると共に、このバックアップガラ
ス３０がハウジング３１によって保持されている。そし
て、この石英ガラス２９の下面にワックスによって積層
する上ウェーハＷ1 を保持することができる。また、支
持円筒２５には外周部に３つのクランプレバー３２が上
下に揺動自在に取付けられており、このクランプレバー
３２の基端部には支持円筒２５に取付けられたクランプ
シリンダ３３の駆動ロッドが連結され、クランプレバー
３２の先端部はハウジング３１の外周部を係止可能とな
っている。
れ、この支持円筒２５内には回転円筒２６が回動自在に
取付けられており、調整ハンドル２７によって回転位置
調整自在であると共に、係止ロッド２８によって位置決
め可能となっている。この回転円筒２６の上部には石英
ガラス２９及び透過性耐変形部材としてのバックアップ
ガラス３０が載置されると共に、このバックアップガラ
ス３０がハウジング３１によって保持されている。そし
て、この石英ガラス２９の下面にワックスによって積層
する上ウェーハＷ1 を保持することができる。また、支
持円筒２５には外周部に３つのクランプレバー３２が上
下に揺動自在に取付けられており、このクランプレバー
３２の基端部には支持円筒２５に取付けられたクランプ
シリンダ３３の駆動ロッドが連結され、クランプレバー
３２の先端部はハウジング３１の外周部を係止可能とな
っている。
【００１５】また、架台１３に隣接して走行架台３４が
立設され、その走行架台３４の上部にはＹ軸方向に沿っ
てガイドレール３５が取付けられており、このガイドレ
ール３５には台車３６が走行自在に装着されいる。そし
て、この台車３６上には第１基板３７がＸ軸方向に沿っ
て移動自在に取付けられ、この第１基板３７上には複数
の顕微鏡対物レンズ３８やＣＣＤテレビカメラ３９等を
有する赤外線顕微鏡ユニット４０が配置されている。ま
た、この台車３６上には第１基板３７と並んで第２基板
４１がＸ軸方向に沿って移動自在に取付けられ、この第
２基板４１上には紫外線照射装置４２が配置されてい
る。なお、紫外線照射装置４２は上下移動機構４３によ
って移動調整自在となっている。
立設され、その走行架台３４の上部にはＹ軸方向に沿っ
てガイドレール３５が取付けられており、このガイドレ
ール３５には台車３６が走行自在に装着されいる。そし
て、この台車３６上には第１基板３７がＸ軸方向に沿っ
て移動自在に取付けられ、この第１基板３７上には複数
の顕微鏡対物レンズ３８やＣＣＤテレビカメラ３９等を
有する赤外線顕微鏡ユニット４０が配置されている。ま
た、この台車３６上には第１基板３７と並んで第２基板
４１がＸ軸方向に沿って移動自在に取付けられ、この第
２基板４１上には紫外線照射装置４２が配置されてい
る。なお、紫外線照射装置４２は上下移動機構４３によ
って移動調整自在となっている。
【００１６】前述した真空チャック２１に吸着保持され
る下ウェーハＷ2 の上面には紫外線硬化型接着剤が塗布
されており、紫外線照射装置４２によって紫外線が照射
されることで硬化し、上ウェーハＷ1 と下ウェーハＷ2
を接着することができる。なお、この紫外線硬化型接着
剤に代えて嫌気硬化型接着剤を使用しても良く、即ち、
熱エネルギ線を照射することで硬化する接着剤であれば
よい。
る下ウェーハＷ2 の上面には紫外線硬化型接着剤が塗布
されており、紫外線照射装置４２によって紫外線が照射
されることで硬化し、上ウェーハＷ1 と下ウェーハＷ2
を接着することができる。なお、この紫外線硬化型接着
剤に代えて嫌気硬化型接着剤を使用しても良く、即ち、
熱エネルギ線を照射することで硬化する接着剤であれば
よい。
【００１７】ここで、本実施例の三次元ＬＳＩ積層装置
による三次元ＬＳＩの製造方法について説明する。ま
ず、図１に示すように、図示しない回路素子が組み込ま
れた上ウェーハＷ1 を形成してその上面にワックスを塗
布して石英ガラス２９に接着する。そして、上ウェーハ
Ｗ1 をラッピングやポリシングにより削って薄層化す
る。この状態で、上ウェーハＷ1 が固定された石英ガラ
ス２９を回転円筒２６上にセットする。一方、図示しな
い回路素子が組み込まれた下ウェーハＷ2 は真空チャッ
ク２２によって吸着されることで位置決めがなされる。
による三次元ＬＳＩの製造方法について説明する。ま
ず、図１に示すように、図示しない回路素子が組み込ま
れた上ウェーハＷ1 を形成してその上面にワックスを塗
布して石英ガラス２９に接着する。そして、上ウェーハ
Ｗ1 をラッピングやポリシングにより削って薄層化す
る。この状態で、上ウェーハＷ1 が固定された石英ガラ
ス２９を回転円筒２６上にセットする。一方、図示しな
い回路素子が組み込まれた下ウェーハＷ2 は真空チャッ
ク２２によって吸着されることで位置決めがなされる。
【００１８】次に、この石英ガラス２９の上方に赤外線
顕微鏡ユニット４０を移動し、上ウェーハＷ1 と下ウェ
ーハＷ2 の位置合せを行う。即ち、ハロゲン照射ランプ
２３を点灯し、各ウェーハＷ1 ，Ｗ2 の位置を双眼の顕
微鏡対物レンズ３８により捉え、ＣＣＤテレビカメラ３
９によって画像をモニタに出力し、目視確認を行うと共
に、画像処理装置によって画像処理を行い、偏差量を検
出して制御装置へ伝送する。この場合、各ウェーハ
Ｗ1 ，Ｗ2 には、例えば、十字状の位置合わせ用のマー
クが設けてあり、これを顕微鏡により確認しながら位置
合わせを行う。制御装置では、偏差量に基づいてクロー
ズドループ制御することにより、各軸の移動量を演算処
理し、各ステージ１４，１５，１６，１７，１８を移動
して２枚のウェーハＷ1 ，Ｗ2 の位置合わせを行う。
顕微鏡ユニット４０を移動し、上ウェーハＷ1 と下ウェ
ーハＷ2 の位置合せを行う。即ち、ハロゲン照射ランプ
２３を点灯し、各ウェーハＷ1 ，Ｗ2 の位置を双眼の顕
微鏡対物レンズ３８により捉え、ＣＣＤテレビカメラ３
９によって画像をモニタに出力し、目視確認を行うと共
に、画像処理装置によって画像処理を行い、偏差量を検
出して制御装置へ伝送する。この場合、各ウェーハ
Ｗ1 ，Ｗ2 には、例えば、十字状の位置合わせ用のマー
クが設けてあり、これを顕微鏡により確認しながら位置
合わせを行う。制御装置では、偏差量に基づいてクロー
ズドループ制御することにより、各軸の移動量を演算処
理し、各ステージ１４，１５，１６，１７，１８を移動
して２枚のウェーハＷ1 ，Ｗ2 の位置合わせを行う。
【００１９】なお、２枚のウェーハＷ1 ，Ｗ2 の位置合
わせの前には偏差量の検出誤差を少なくするために平行
調整を行う必要がある。即ち、真空チャック２２の外周
部に設けられた各ギャップセンサ２４によって石英ガラ
ス２９とのギャップを検出し、その検出結果が同じにな
るように各ステージを移動して平行度を調整する。
わせの前には偏差量の検出誤差を少なくするために平行
調整を行う必要がある。即ち、真空チャック２２の外周
部に設けられた各ギャップセンサ２４によって石英ガラ
ス２９とのギャップを検出し、その検出結果が同じにな
るように各ステージを移動して平行度を調整する。
【００２０】このように上ウェーハＷ1 と下ウェーハＷ
2 との位置合わせが終わると、石英ガラス２９の上方か
ら赤外線顕微鏡ユニット４０を移動して対比させる。そ
して、上ウェーハＷ1 を保持した石英ガラス２９上にバ
ックアップガラス３０を載せてハウジング３１によって
保持し、各クランプシリンダ３３を駆動してクランプレ
バー３２を回動し、このハウジング３１の外周部を係止
することで、このハウジング３１と共にバックアップガ
ラス３０、石英ガラス２９、上ウェーハＷ1 を位置決め
保持する。そして、基部ステージ１８と共に真空チャッ
ク２２に吸着保持された下ウェーハＷ2 を、石英ガラス
２９に接着固定されている上ウェーハＷ 1 に押し当て
る。このとき、下ウェーハＷ2 の押し当て荷重をロード
セル２１によって検出し、所定の押し当て荷重となるよ
うに調整する。
2 との位置合わせが終わると、石英ガラス２９の上方か
ら赤外線顕微鏡ユニット４０を移動して対比させる。そ
して、上ウェーハＷ1 を保持した石英ガラス２９上にバ
ックアップガラス３０を載せてハウジング３１によって
保持し、各クランプシリンダ３３を駆動してクランプレ
バー３２を回動し、このハウジング３１の外周部を係止
することで、このハウジング３１と共にバックアップガ
ラス３０、石英ガラス２９、上ウェーハＷ1 を位置決め
保持する。そして、基部ステージ１８と共に真空チャッ
ク２２に吸着保持された下ウェーハＷ2 を、石英ガラス
２９に接着固定されている上ウェーハＷ 1 に押し当て
る。このとき、下ウェーハＷ2 の押し当て荷重をロード
セル２１によって検出し、所定の押し当て荷重となるよ
うに調整する。
【００２１】なお、ロードセル２１による押し当て荷重
の調整を行う他に、真空チャック２２に隣接して設けた
ギャップセンサ２４によるギャップ量での調整も可能で
ある。所定の押し当て荷重あるいはギャップ量が得られ
ると、紫外線照射装置４２を密着状態に保持された各ウ
ェーハＷ1 ，Ｗ2 の上方に移動する。そして、この紫外
線照射装置４２から紫外線を下方に一定時間照射するこ
とで、上ウェーハＷ1と下ウェーハＷ2 との間の紫外線
硬化型接着剤が硬化して接着され、三次元的に積層した
ＬＳＩが得られる。
の調整を行う他に、真空チャック２２に隣接して設けた
ギャップセンサ２４によるギャップ量での調整も可能で
ある。所定の押し当て荷重あるいはギャップ量が得られ
ると、紫外線照射装置４２を密着状態に保持された各ウ
ェーハＷ1 ，Ｗ2 の上方に移動する。そして、この紫外
線照射装置４２から紫外線を下方に一定時間照射するこ
とで、上ウェーハＷ1と下ウェーハＷ2 との間の紫外線
硬化型接着剤が硬化して接着され、三次元的に積層した
ＬＳＩが得られる。
【００２２】その後、真空チャック２２による下ウェー
ハＷ2 の吸引を停止し、基部ステージ１８を下降するこ
とにより、積層された下ウェーハＷ2 は上ウェーハＷ1
に接着して石英ガラス２９側に残る。そして、各クラン
プシリンダ３３によってクランプレバー３２によるハウ
ジング３１の係止を解除することで、バックアップガラ
ス３０や石英ガラス２９の保持が解除され、互いに接着
した各ウェーハＷ1 ，Ｗ2 が石英ガラス２９に保持され
た状態で取り出され、次工程へ送られる。次工程では、
上ウェーハＷ1 と石英ガラス２９との間のワックスを溶
剤によって取り除き、石英ガラス２９より剥離する。更
に、ウェーハを積層する場合には、得られた積層ＬＳＩ
を薄層化し、前述と同様の処理を繰り返す。
ハＷ2 の吸引を停止し、基部ステージ１８を下降するこ
とにより、積層された下ウェーハＷ2 は上ウェーハＷ1
に接着して石英ガラス２９側に残る。そして、各クラン
プシリンダ３３によってクランプレバー３２によるハウ
ジング３１の係止を解除することで、バックアップガラ
ス３０や石英ガラス２９の保持が解除され、互いに接着
した各ウェーハＷ1 ，Ｗ2 が石英ガラス２９に保持され
た状態で取り出され、次工程へ送られる。次工程では、
上ウェーハＷ1 と石英ガラス２９との間のワックスを溶
剤によって取り除き、石英ガラス２９より剥離する。更
に、ウェーハを積層する場合には、得られた積層ＬＳＩ
を薄層化し、前述と同様の処理を繰り返す。
【００２３】
【発明の効果】以上、実施例を挙げて詳細に説明したよ
うに、本発明の三次元ＬＳＩ積層装置によれば、本体ス
テージに上ウェーハを保持した石英ガラスをハウジング
を介して固定する一方、移動調整自在な移動ステージに
下ウェーハを保持し、一方の上ウェーハの対向する面に
接着剤を塗布して両ウェーハを位置決め押圧した状態
で、石英ガラスを透過した熱エネルギ線を照射して接着
剤を硬化させることで、上ウェーハと下ウェーハとを接
着して積層三次元ＬＳＩを形成する三次元ＬＳＩ積層装
置において、この上ウェーハに対する下ウェーハの押圧
時における石英ガラスの変形を防止する透過性耐変形部
材をこの石英ガラスの上面に設けたので、石英ガラスの
みならず、上ウェーハの変形を防止して精度良く接着す
ることで、高精度な三次元ＬＳＩを製造することがで
き、その結果、二次元ＬＳＩの三次元化、光伝送化によ
り、更に、高集積化、高速化を図った三次元光ＬＳＩの
製造を容易に行うことができる。
うに、本発明の三次元ＬＳＩ積層装置によれば、本体ス
テージに上ウェーハを保持した石英ガラスをハウジング
を介して固定する一方、移動調整自在な移動ステージに
下ウェーハを保持し、一方の上ウェーハの対向する面に
接着剤を塗布して両ウェーハを位置決め押圧した状態
で、石英ガラスを透過した熱エネルギ線を照射して接着
剤を硬化させることで、上ウェーハと下ウェーハとを接
着して積層三次元ＬＳＩを形成する三次元ＬＳＩ積層装
置において、この上ウェーハに対する下ウェーハの押圧
時における石英ガラスの変形を防止する透過性耐変形部
材をこの石英ガラスの上面に設けたので、石英ガラスの
みならず、上ウェーハの変形を防止して精度良く接着す
ることで、高精度な三次元ＬＳＩを製造することがで
き、その結果、二次元ＬＳＩの三次元化、光伝送化によ
り、更に、高集積化、高速化を図った三次元光ＬＳＩの
製造を容易に行うことができる。
【図１】本発明の一実施例に係る三次元ＬＳＩ積層装置
のウェーハ保持部を表す正面図である。
のウェーハ保持部を表す正面図である。
【図２】ウェーハ保持部を表す平面図である。
【図３】本実施例の三次元ＬＳＩ積層装置の概略図であ
る。
る。
【図４】一般的な三次元光ＬＳＩの積層方法を表す概略
図である。
図である。
Ｗ1 上ウェーハ Ｗ2 下ウェーハ １２ 石英ガラス １８ 基部ステージ ２１ ロードセル ２２ 真空チャック ２３ ハロゲン照射ランプ ２４ ギャップセンサ ２９ 石英ガラス ３０ バックアップガラス（透過性耐変形部材） ３１ ハウジング ３２ クランプレバー ４０ 赤外線顕微鏡ユニット ４２ 紫外線照射装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤田 善仁 京都府京都市右京区太秦巽町１番地 三菱 重工業株式会社京都精機製作所内
Claims (1)
- 【請求項１】 上ウェーハを下面に保持した石英ガラス
がハウジングを介して本体ステージの上部に固定される
一方、前記上ウェーハに対向する下ウェーハを上面に保
持された移動ステージが前記本体ステージに対して互い
に直交する３方向に移動調整自在に支持され、前記上ウ
ェーハと下ウェーハとの対向する少なくとも一方の面に
接着剤を塗布し、前記移動ステージを移動して前記上ウ
ェーハに対して前記下ウェーハが位置決め押圧された状
態で、上方より前記石英ガラスを透過した熱エネルギ線
を照射して前記接着剤を硬化させることで、前記上ウェ
ーハと下ウェーハとを接着して積層三次元ＬＳＩを形成
する三次元ＬＳＩ積層装置において、前記上ウェーハに
対する前記移動ステージ上の前記下ウェーハの押圧時に
おける前記石英ガラスの変形を防止する透過性耐変形部
材を該石英ガラスの上面に設けたことを特徴とする三次
元ＬＳＩ積層装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7303987A JPH09148207A (ja) | 1995-11-22 | 1995-11-22 | 三次元ｌｓｉ積層装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7303987A JPH09148207A (ja) | 1995-11-22 | 1995-11-22 | 三次元ｌｓｉ積層装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09148207A true JPH09148207A (ja) | 1997-06-06 |
Family
ID=17927686
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7303987A Withdrawn JPH09148207A (ja) | 1995-11-22 | 1995-11-22 | 三次元ｌｓｉ積層装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09148207A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002064042A (ja) * | 2000-08-18 | 2002-02-28 | Toray Eng Co Ltd | 実装方法および装置 |
| JP2005302858A (ja) * | 2004-04-08 | 2005-10-27 | Nikon Corp | ウェハの接合装置 |
| JP2006518097A (ja) * | 2003-01-24 | 2006-08-03 | エス オー イ テク シリコン オン インシュレータ テクノロジース | 層移載方法 |
| JP2008506270A (ja) * | 2004-07-15 | 2008-02-28 | パック テック−パッケージング テクノロジーズ ゲーエムベーハー | ２つのウエハの相互接触のための方法および装置 |
| JP2012520556A (ja) * | 2009-03-12 | 2012-09-06 | ソイテック | 回路層転写により多層構造体を製作する方法 |
| US8927320B2 (en) | 2009-06-26 | 2015-01-06 | Soitec | Method of bonding by molecular bonding |
-
1995
- 1995-11-22 JP JP7303987A patent/JPH09148207A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002064042A (ja) * | 2000-08-18 | 2002-02-28 | Toray Eng Co Ltd | 実装方法および装置 |
| JP2006518097A (ja) * | 2003-01-24 | 2006-08-03 | エス オー イ テク シリコン オン インシュレータ テクノロジース | 層移載方法 |
| JP2005302858A (ja) * | 2004-04-08 | 2005-10-27 | Nikon Corp | ウェハの接合装置 |
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| JP2012520556A (ja) * | 2009-03-12 | 2012-09-06 | ソイテック | 回路層転写により多層構造体を製作する方法 |
| KR101379887B1 (ko) * | 2009-03-12 | 2014-04-01 | 소이텍 | 회로층 전사를 갖는 다층 구조를 제조하는 방법 |
| US8932938B2 (en) | 2009-03-12 | 2015-01-13 | Soitec | Method of fabricating a multilayer structure with circuit layer transfer |
| US8927320B2 (en) | 2009-06-26 | 2015-01-06 | Soitec | Method of bonding by molecular bonding |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030204 |