JPS62217633A - 平板接着方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （概　要〕 本発明は、１対の平板を接着する際、均一性や精度が特
に要求される場合に２いて、一対の平板間の彼小間隙に
化学気相成長（ＯＶＤ）法により　８ｉ０ｘやポリシリ
コンを埋込むことによシ、両平板に加わるストレスが小
さく、かつ均一な接着ができるようにしたものである。

〔産業上の利用分野〕

本発明′はｌ対の平板の接着方法、特に８ｉウエハー等
を高精度で均一に接着する方法に関する＠ Ｓ　０１　（８ｉ１ｉｏｏｎ　ｏｎ　Ｉｎ５ｕｌａｔｏ
ｒ　）　　形成法の１つの方法として、Ｓｉウェハーを
他の基板に接着し、このＳｉウェハーを研磨やエツチン
グにより薄膜化して、そこにデバイスを形成するという
方式があるが、本発明は特にそのような用途ｔもくろん
だものである。

この方式の場合、８ｉウエハーは厚さｌｌ１ｍ程度に薄
膜化されるため、接着による小さなストレスでも薄膜８
ｉに歪やクラックが入る虞れがある。また、接着物質か
らの不純物が薄膜８ｉに混入する虞れもある。このよう
なことが起これば、この薄膜８１に良好なデバイスを作
ることは難しくなる。従って、このような用途の接着法
には、薄膜８１にストレス？惹起させることがなく、か
つ不純物混入の虞れのない方法が求められる。

〔従来の技術〕

接着法として最も一般的なものは、高分子系接着剤全便
う方法である。だが、この方法では溶剤が抜けにくいた
め、全面にわたる強固で均一な接着は容易でない。また
、気泡を完全に除去することも難しい。前述のような８
０Ｉ形成法に適用した場合、気泡やストレスざらには接
着剤中の溶剤等が薄１１ｆｉ８ｉ中に形成したデバイス
に悪影響を及ぼす可能性が強い。また、通常高分子系接
着剤は耐熱性に乏しいので、高温処理過程？経る半導体
デバイス作成は元々不可能に近い。

この代準として、接着にＰ２Ｏ（リンガラス）を使う方
法がある。これは１対の平板の接着面にそれぞれＰ８Ｇ
？！−ＣＶＤ法で堆積させて２き、両接看面ｒ合ゎせた
状態で加圧、加熱ｒ施すことにより、ｐｓａ２溶融させ
接着を行うものである。このＰＥＧはＰ（ＩＪン）４贋
が増すと軟化点が下がり融着が容易になる。しかし、そ
れとともにＰによる滑部でデバイス特性が低下する可能
性も増大する。また、ＰＳＧとＳｉとの熱膨張係数の違
いにより、高温（７５０〜１１００ｔ：）で融着した後
、常温に下げた時には８１に大きなストレスが加わり薄
膜化した時歪やクラックが入ってデバイス形成が難しく
なる可能性がある０ 〔発明が解決しようとする問題点〕 上述の通り、高分子系接着剤ｒ用いる方法は耐熱性、ス
トレス、不純物滑部等の問題から、半導体デバイスを形
成するＳｏｌ基板作成に適用することは難しい。また、
Ｐ８ＧＶＣよる溶融接着も不純物滑部ヤストレスによる
フラッジ発生の虞れがちシ、薄膜Ｓｉ中へのデバイス形
成が困難もしくはデバイスが形成できても特性が劣ると
いった問題が生じる可能性が強い。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図は本発明の構成図である。

接着を行いたい１対の平板１．１１の間にスペーサ４に
よって間隙２を設け、この間隙２に原料ガス９を流して
ＣＶＤ法にょシ膜材料８を埋込むことにより１対の平板
１　、１　’ｉ接着せしめようとするものである。この
と＠１対の平板に温度勾配ｒ設けて２〈。

〔作　用〕

膜材料として　５ｉｎｓやポリシリコンを用いれば、不
純物滑部の心配はない。

また、　ＣＶＤ法によると基板温淀が４００ｔｊ程度で
も膜堆積が可能なので、平板と異なる熱膨張係１ｊＩｙ
ｔ持つ膜材料勿堆積させた場合でも常温に戻した時のス
トレスは小ざい。ざらに、平板内に温就勾配ｒ設けて２
くと、高温部の方がωつ膜堆積速度が速いので、その部
分から優先的に平板間間隙が埋められていき、空孔のな
い密な接着原層形成が可能とな、Ｊ３゜ 〔実施例〕 本発明の実施例ケ第２図に示す。

円板状のヒータ１５．リング状のヒータ１６゜支持リン
グ７の上に石英支持台８があり、その上にスペーサ４と
一体化されたＳｉウェハー〔平板１）１及び８１ウエハ
ー〔平板１〕１′が重ね置かれた構成になっている。

８ｉウエハー１は周辺部６ケ所に５ｆｆφで厚さ５μｍ
の８１０ｍ層から成るスペーサ４を有している。これは
（３ＶＤ法による厚さ５μｍの８１０禦層椎積の後、通
常の）ｔトリソゲラフイエ程によって上述の５ｉｆｔの
スペーサ４部以外の８ｉ０＊ケ除去することにより得ら
れる。

ヒータ■５はヒータ１６よシ熱供給９の大きいものを使
用した。また、支持リング７はヒータは内蔵されていな
い。こうすることにょシ、石英支持台８を介して加熱を
行った時Ｓｉウェハー１の面内に温度勾配ｒ設けること
が可能となる。本実施例では８１ウエハー１の中央部で
５５０　ｔ：　、外周部で４００　ｔ：となるよう制御
した。

また、石英支持台８は支持リング７に固定されて２シ、
支持リング７全回転ざぜた時石英支持台８より上にある
Ｓｉウニ・・−１等は同期して回転するようＩｃなって
いる。

上述のように、理屈制御？行い、かつ支持リング７２５
ｒｐｍの速度で回転させながら、膜材料３の原料ガスを
横方向から供給した。

膜材料８としては５ｉｎｓ及びポリシリコンの２種類ｒ
検討した。　Ｓｉｎｇの時は原料ガスとして５ｉ）Ｉ４
（１９６，人ｒべ−ｘ）　＊Ｏｔ　（ｉｏｏ＊）。

Ｎ　ｔ　−ｚ　、ポリシリコア（Ｄ時は５ｉＨ４（１％
　、　Ａｒベース）及びＮａ３用いた。両者共１０　Ｔ
ｏｒｒの減圧で堆積ケ行つた。

膜堆積速要は基板温度が高い程大きいので、Ｓｉウェハ
ー１の中央部から成膜が進んで行（ｏ８ｉウェハー１１
はＳｉウェハー１よシ輻射で３００℃以上に昇温されて
いるが、Ｓｉつｘ　”−１上での膜堆積が進行し、その
中央部で膜材料３が８ｉウエハー１′に到達すると、Ｓ
ｉワエノ１−１′の中央部は膜材料３を介して８ｉウエ
・・−１よりの熱伝導で他の部分より高温になる。

従って、１対のＳｉウェハー１．１１の間の間隙２は中
央部から膜材料３で埋められて行き、空孔等の混入は防
止される。最終的に１対のＳｉウェハー１，１１間の間
隙２はＳ　ｉＯ＊もしくはポリシリコンで完全に埋めつ
くされ、均一な接着がなされる。

このようにして得られた試料ｔｍｌかく粋砕し、吟味し
たが空孔や未接着の部分は見られなかった。また、一方
の８ｉウヱハーｔＴｉＪＦ磨やエツチングにより２μｍ
位の厚さに薄膜化したが、ストレスによるクラヴク発生
は全く見られず、歪も殆ど見られなかった。特に膜材料
８がポリシリコンの時は歪も金く検出できなかった。

〔発明の効果〕

本発明によれば、比較的低温でのＣＶＤ膜堆積？接着に
利用しているので、熱膨張係数の異なる膜材料を用いた
場合にも、接着に伴うストレスの発生は抑制される。ま
た、接Ｎｙｒ行う平板に対して不純物滑部の虞れのない
膜材料（Ｓｉウェハーの場合、　　５ｉｆｔやポリシリ
；ン等）を選ぶことによシ、その問題を回避できる。さ
らに、平板内に温就勾配′Ｊ＆：設けることにより、成
膜方向が制御でき、空孔のない密で均一な接着層形成が
可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明する図、第２図は本発明の
一実施例を示す断面図である。 図に２いて、１，１′は平板、２は間隙、８は膜を示す
。 原子！図 算１　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １対の平板１、１′を間隙２をもって対向配置し、次い
   で化学気相成長法により該１対の平板１、１′の対向す
   る面に膜３を形成することにより、該１対の平板１、１
   ′を接着することを特徴とする平板接着方法。