JPH09167724A - ウェーハデボンダ及びこれを用いたウェーハデボンディング法 - Google Patents

ウェーハデボンダ及びこれを用いたウェーハデボンディング法

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JPH09167724A
JPH09167724A JP8282601A JP28260196A JPH09167724A JP H09167724 A JPH09167724 A JP H09167724A JP 8282601 A JP8282601 A JP 8282601A JP 28260196 A JP28260196 A JP 28260196A JP H09167724 A JPH09167724 A JP H09167724A
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debonding
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holder
liquid
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Kigo Sha
基 豪 車
Heikun Ri
炳 勳 李
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Samsung Electronics Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ウェーハをデボンディングする装置及びこれ
を用いてウェーハをデボンディングする方法を提供す
る。 【解決手段】 その上面が平坦な第１台１００ａと、第
１台１００ａの上部に位置しその下面が第１台１００ａ
の上面に対して所定の傾斜を有するように設けられた第
２台１００ｂと、第１台１００ａと第２台１００ｂとを
連結する連結部１００ｃよりなるウェーハ装着器２００
と、第１台１００ａに装着された第１ホルダー１１０
と、第２台１００ｂの下面の延長面に位置した第２ホル
ダー１２０と、ウェーハ装着器２００の前面に設けられ
たノズル１３０とを具備する。従って、本発明によれ
ば、ウェーハの表面にかき傷等の欠陥を発生させないと
共にウェーハをデボンディングし得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体製造装置及び
これを用いた素子製造方法に係り、特にボンディングさ
れたウェーハ等をかき傷無しにデボンディングし得るウ
ェーハデボンダ及びこれを用いたウェーハデボンディン
グ法に関する。
【０００２】
【従来の技術】商業用として制作されたシリコンオンイ
ンシュレータ（Silicon On Insulator：以下ＳＯＩと称
する）ウェーハは大きく２つに分けられる。第１に、Ｓ
ＩＭＯＸ(Separation by Implantation Oxygen) ウェー
ハは酸素イオンをバルクウェーハに注入した後、アニー
リングすることによりバルクウェーハの内部に酸化層を
形成させるものである。第２に、ボンディングされたＳ
ＯＩウェーハはバルクウェーハの表面に熱酸化膜を形成
した後、この熱酸化膜上にデバイスウェーハを直接ボン
ディングしたものである。
【０００３】前記ボンディングされたＳＯＩウェーハの
場合、ボンディング工程後、バルクウェーハとデバイス
ウェーハとの界面に不純物粒子が存在すると商業用の価
値がなくなる。従って、不純物粒子が２枚のウェーハの
界面に存在しないようにボンディング工程を高清浄のク
リーンルームで進行すべきでる。しかし、不純物粒子が
全然発生しないボンディング工程の進行は難しいもので
ある。
【０００４】従って、バルクウェーハとデバイスウェー
ハとをボンディングしてこれら２枚のウェーハの間に不
純物ウェーハが存在するかを調査した後、不純物粒子が
存在する場合には、これらをデボンディングする工程が
必要となった。
【０００５】図１Ａ及び図１Ｂは従来のウェーハデボン
ディング法を説明するため示した断面図である。
【０００６】バルクウェーハ１０上に熱酸化膜３０を形
成し、この熱酸化膜３０上にデバイスウェーハ２０を直
接ボンディングしてボンディングされたウェーハ６０を
形成した後（図１Ａ）、前記バルクウェーハ１０とデバ
イスウェーハ２０との間に不純物粒子が存在すると判断
されれば、ボンディングされている前記バルクウェーハ
１０とデバイスウェーハ２０との間にレーザーブレード
(razor blade) ４０を挿入した後、両手５０でこれら２
枚のウェーハに力を加えることにより前記ウェーハ等を
デボンディングする（図１Ｂ）。
【０００７】この際、前記バルクウェーハ１０とデバイ
スウェーハ２０は薄い反面これらの間の結合力は手だけ
で分離するには大きすぎるので前記ウェーハの間にデボ
ンディングのための補助器具であるレーザーブレードを
挿入した。
【０００８】しかし、このレーザーブレード４０は前記
バルクウェーハ１０とデバイスウェーハ２０の縁部を掻
いてウェーハの表面にかき傷を誘発させる。このような
かき傷はデボンディングされたウェーハをクリーニング
した後、再びボンディングしてもなくならないのでウェ
ーハを廃棄すべき結果を来す。これは工程コストを増加
させる原因となる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ウェ
ーハの表面にかき傷が生じないようにボンディングされ
たウェーハをデボンディングし得るウェーハデボンダを
提供することにある。
【００１０】本発明の他の目的はウェーハの表面にかき
傷が生じないようにボンディングされたウェーハをデボ
ンディングし得るウェーハデボンディング法を提供する
ことにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明によるウェーハデボンダは、その上面が平坦な
第１台と、前記第１台の上部に位置しその下面が前記第
１台の上面に対して所定の傾斜を有するように設けられ
た第２台と、前記第１台と第２台とを連結する連結部よ
りなるウェーハ装着器と、前記第１台に装着された第１
ホルダーと、前記第２台の下面の延長面に位置した第２
ホルダーと、前記ウェーハ装着器の前面に設けられたノ
ズルを具備することを特徴とする。
【００１２】本発明によるウェーハデボンダにおいて、
前記第１台は前記ウェーハ装着器に装着されるウェーハ
の２／３の長さとなっており、前記第２台は前記ウェー
ハの１／３の長さとなっていることが望ましい。
【００１３】本発明によるウェーハデボンダにおいて、
前記第２台の下面は前記第１台の上面に対して３°〜５
°の角を成すように形成されていることが望ましい。
【００１４】本発明によるウェーハデボンダにおいて、
前記第１及び第２ホルダーは真空チャックであることが
望ましく、前記ノズルはピン形または板形よりなること
が望ましい。
【００１５】前記他の目的を達成するための本発明によ
るウェーハデボンディング法は、相互ボンディングされ
ている第１ウェーハと第２ウェーハを用意する段階と、
前記第１ウェーハと第２ウェーハとの間に前記第１ウェ
ーハと第２ウェーハとのボンディング強度より大きな噴
射圧を有する液体を噴射することによりこれらをデボン
ディングする段階とを具備することを特徴とする。
【００１６】本発明によるウェーハデボンディング法に
おいて、前記液体の噴射圧は前記ボンディング強度より
２倍以上大きいことが望ましく、前記液体は脱イオン水
であることが望ましい。
【００１７】前記他の目的を達成するための本発明によ
るウェーハデボンディング法はまた、その上面が平坦な
第１台と、前記第１台の上部に位置しその下面が前記第
１台の上面に対して所定の傾斜を有するように設けられ
た第２台と、前記第１台と第２台とを連結する連結部よ
りなるウェーハ装着器に相互ボンディングされている第
１ウェーハと第２ウェーハを装着する第１段階と、前記
第１台に装着されている第１ホルダーに相互ボンディン
グされたウェーハを固定させる第２段階と、前記第１ウ
ェーハと第２ウェーハとの界面の延長線に位置するよう
に前記ウェーハ装着器の前面に設けられたノズルの位置
を調整する第３段階と、前記ノズルから前記第１ウェー
ハと第２ウェーハとの界面に液体を噴射することにより
前記第１ウェーハから前記第２ウェーハをデボンディン
グする第４段階と、デボンディングされた前記第２ウェ
ーハを前記第２台の下面の延長面に位置した第２ホルダ
ーで固定させる第５段階とを具備することを特徴とす
る。
【００１８】本発明によるウェーハデボンディング法に
おいて、前記ノズルから噴射される前記液体の噴射圧力
は前記第１ウェーハと第２ウェーハとの間のボンディン
グ強度より２倍以上大きいことが望ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】図２は本発明のウェーハデボンダ
を示した断面図である。
【００２０】本発明によるウェーハデボンダは、その上
面が平坦な第１台１００ａと、前記第１台１００ａの上
部に位置しその下面が前記第１台１００ａの上面に対し
て所定の傾斜を有するように設けられた第２台１００ｂ
と、前記第１台１００ａと第２台１００ｂとを連結する
連結部１００ｃよりなるウェーハ装着器２００と、前記
第１台１００ａに装着された第１ホルダー１１０と、前
記第２台１００ｂの下面の延長面に位置した第２ホルダ
ー１２０及び前記ウェーハ装着器２００の前面に設けら
れたノズル１３０で構成される。
【００２１】この際、前記第１台１００ａは前記ウェー
ハ装着器２００に装着されるウェーハ（図示せず）の２
／３の長さとなっており、前記第２台１００ｂは前記ウ
ェーハの１／３の長さとなっている。また、前記第２台
１００ｂの下面は前記第１台１００ａの上面に対して３
°〜５°の角（θ）を成すように形成されている。
【００２２】前記第１及び第２ホルダー１１０、１２０
は真空チャックであって、前記第１ホルダー１１０はデ
ボンディングされる前のウェーハを固定させ、前記第２
ホルダー１２０はデボンディングされたウェーハを固定
させる役割をする。
【００２３】即ち、相互ボンディングされているバルク
ウェーハとデバイスウェーハ（図示せず）とをデボンデ
ィングするにおいて、前記第１ホルダー１１０は相互ボ
ンディングされている前記バルクウェーハとデバイスウ
ェーハとを固定させ、第２ホルダー１２０は前記バルク
ウェーハからデボンディングされるデバイスウェーハを
固定させる役割をする。前記デバイスウェーハが前記バ
ルクウェーハからデボンディングされる時前記バルクウ
ェーハは前記第１ホルダー１１０により固定されている
状態である。前記ノズル１３０はピン形または板形であ
る。
【００２４】相互ボンディングされているバルクウェー
ハとデバイスウェーハとの間に前記バルクウェーハとデ
バイスウェーハとの間のボンディング強度よりさらに大
きな噴射圧を有する液体、例えば水を噴射して前記２枚
のウェーハをデボンディングする。
【００２５】この際、前記液体の噴射圧は前記ボンディ
ング強度の２倍以上であり、前記液体としては脱イオン
水を使用する。
【００２６】図３及び図４は本発明によるウェーハデボ
ンディング法を説明するために示した断面図であって、
前記図２のウェーハデボンダを用いる。
【００２７】まず、図３はボンディングされたウェーハ
６０をウェーハデボンダに装着する段階を示したもので
あって、これはバルクウェーハ１０上に熱酸化膜３０を
形成し、この熱酸化膜３０上にデバイスウェーハ２０を
直接ボンディングしてボンディングされたウェーハ６０
を形成した後、前記バルクウェーハ１０とデバイスウェ
ーハ２０との間に不純物粒子が存在すると判断されれ
ば、ウェーハ装着器２００の第１台１００ａに前記ボン
ディングされたウェーハを装着する段階と前記第１台１
００ａに装着されたボンディングされたウェーハ６０を
前記第１ホルダー１１０に固定させる段階で進行され
る。
【００２８】図４はボンディングされたウェーハ（図３
の部材番号６０）をデボンディングする段階を示したも
のであって、これは前記ボンディングされたウェーハの
界面の延長線上に位置するように前記ウェーハ装着器２
００の前面に設けられているノズル１３０の位置を調整
する段階、前記ノズル１３０から前記ボンディングされ
たウェーハの界面に液体１４０を噴射して前記バルクウ
ェーハ１０からデバイスウェーハ２０をデボンディング
する段階及びデボンディングされたデバイスウェーハ２
０を前記第２ホルダー１２０に固定させる段階で進行さ
れる。
【００２９】この際、ボンディングされたウェーハが前
記図３と反対に装着される場合、デボンディングされる
のは前記デバイスウェーハでなくバルクウェーハである
ことは本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者
なら明白にわかる。
【００３０】また、前記液体１４０として脱イオン水を
使用し、その噴射圧は前記バルクウェーハ１０とデバイ
スウェーハ２０との間のボンディングの強度の２倍以上
である。
【００３１】前述した図３及び図４の段階でデボンディ
ングされたウェーハ等は洗浄により不純物粒子を除去し
た後、再びボンディングされる。
【００３２】なお、本発明は上述した実施の形態に限定
されるものではなく、多くの変形が本発明の技術的思想
内で当分野の通常の知識を有する者により可能であるこ
とは明白である。
【００３３】
【発明の効果】以上のように、本発明によるウェーハデ
ボンダ及びこれを用いたウェーハデボンディング法によ
れば、脱イオン水をボンディングされたウェーハの界面
に噴射してウェーハ等をデボンディングすることによ
り、第１に、従来のようにレーザーブレードを使用する
時発生するかき傷等の欠陥を防止し得る。第２にデボン
ディングと同時にウェーハを洗浄し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来のウェーハデボンディング法を説明する
ために示した断面図である。
【図２】 本発明のウェーハデボンダを示した断面図で
ある。
【図３】 本発明のウェーハデボンディング法を説明す
るために示した断面図である。
【図４】 本発明のウェーハデボンディング法を説明す
るために示した断面図である。
【符号の説明】
１００ａ…第１台、 １００ｂ…第２台、 １００ｃ…連結部、 １１０…第１ホルダー、 １２０…第２ホルダー、 １３０…ノズル、 １４０…液体、 ２００…ウェーハ装着器。

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 その上面が平坦な第１台と、前記第１台
    の上部に位置しその下面が前記第１台の上面に対して所
    定の傾斜を有するように設けられた第２台と、 前記第１台と第２台とを連結する連結部よりなるウェー
    ハ装着器と、 前記第１台に装着された第１ホルダーと、 前記第２台の下面の延長面に位置した第２ホルダーと、 前記ウェーハ装着器の前面に設けられたノズルとを具備
    することを特徴とするウェーハデボンダ。
  2. 【請求項２】 前記第１台は前記ウェーハ装着器に装着
    されるウェーハの２／３の長さとなっており、前記第２
    台は前記ウェーハの１／３の長さとなっていることを特
    徴とする請求項１に記載のウェーハデボンダ。
  3. 【請求項３】 前記第２台の下面は前記第１台の上面に
    対して３°〜５°の角を成すように形成されていること
    を特徴とする請求項１に記載のウェーハデボンダ。
  4. 【請求項４】 前記第１及び第２ホルダーは真空チャッ
    クであることを特徴とする請求項１に記載のウェーハデ
    ボンダ。
  5. 【請求項５】 前記ノズルはピン形であることを特徴と
    する請求項１に記載のウェーハデボンダ。
  6. 【請求項６】 前記ノズルは板形であることを特徴とす
    る請求項１に記載のウェーハデボンダ。
  7. 【請求項７】 相互ボンディングされている第１ウェー
    ハと第２ウェーハを用意する段階と、 前記第１ウェーハと第２ウェーハとの間に前記第１ウェ
    ーハと第２ウェーハとのボンディング強度より大きな噴
    射圧を有する液体を噴射することによりこれらをデボン
    ディングする段階とを具備することを特徴とするウェー
    ハデボンディング法。
  8. 【請求項８】 前記液体の噴射圧は前記ボンディング強
    度より２倍以上大きなことを特徴とする請求項７に記載
    のウェーハデボンディング法。
  9. 【請求項９】 前記液体は脱イオン水であることを特徴
    とする請求項７に記載のウェーハデボンディング法。
  10. 【請求項１０】 その上面が平坦な第１台と、前記第１
    台の上部に位置しその下面が前記第１台の上面に対して
    所定の傾斜を有するように設けられた第２台と、前記第
    １台と第２台とを連結する連結部よりなるウェーハ装着
    器に相互ボンディングされている第１ウェーハと第２ウ
    ェーハを装着する第１段階と、 前記第１台に装着されている第１ホルダーに相互ボンデ
    ィングされたウェーハを固定させる第２段階と、 前記第１ウェーハと第２ウェーハとの界面の延長線に位
    置するように前記ウェーハ装着器の前面に設けられたノ
    ズルの位置を調整する第３段階と、 前記ノズルから前記第１ウェーハと第２ウェーハとの界
    面に液体を噴射することにより前記第１ウェーハから前
    記第２ウェーハをデボンディングする第４段階と、 デボンディングされた前記第２ウェーハを前記第２台の
    下面の延長面に位置した第２ホルダーで固定させる第５
    段階とを具備することを特徴とするウェーハデボンディ
    ング法。
  11. 【請求項１１】 前記ノズルから噴射される前記液体の
    噴射圧力は前記第１ウェーハと第２ウェーハとの間のボ
    ンディング強度より２倍以上大きいことを特徴とする請
    求項１０に記載のウェーハデボンディング法。
  12. 【請求項１２】 前記液体は脱イオン水であることを特
    徴とする請求項１０に記載のウェーハデボンディング
    法。
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