WO2009125763A1 - 接着剤注入装置 - Google Patents

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WO2009125763A1
WO2009125763A1 PCT/JP2009/057126 JP2009057126W WO2009125763A1 WO 2009125763 A1 WO2009125763 A1 WO 2009125763A1 JP 2009057126 W JP2009057126 W JP 2009057126W WO 2009125763 A1 WO2009125763 A1 WO 2009125763A1
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adhesive
adhesive injection
injection device
laminated
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正久 東
岡本 英樹
栄作 中尾
岡本 和也
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株式会社島津製作所
株式会社ニコン
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Definitions

  • the present invention relates to manufacturing of a stacked semiconductor device, and more particularly to an adhesive injection device that is used when manufacturing a three-dimensional semiconductor device or a semiconductor integrated circuit and injects an adhesive made of an insulating resin between stacked wafers. .
  • Patent Document 1 a plurality of semiconductor chips formed by cutting into chips are stacked in a container, and an insulating resin layer is injected between the semiconductor chips by injecting resin into the container through a plurality of slits.
  • a method for manufacturing a semiconductor device for forming a semiconductor device is disclosed.
  • Patent Document 2 discloses a method of injecting a resin by a vacuum differential pressure method by forming a seal by providing a rectangular Cu wall on the wafer surface when bonding the wafers when manufacturing a laminated wafer.
  • FIG. 17 is a diagram for explaining a process of injecting an insulating adhesive into a gap between wafers using a seal.
  • the adhesive injection device 200 surrounds the Cu bump 201 provided on the wafer and leaves the entrance 204 in part to form the Cu wall 203 and place it in the vacuum chamber (FIG. 17 (a)).
  • the entrance 204 is immersed in the insulating adhesive 205 (FIG. 17B), and then the N 2 gas is leaked to break the vacuum state to the atmospheric state (FIG. 17C).
  • Insulating adhesive 215 is injected (FIG. 17D).
  • Patent Document 2 discloses a method of injecting a resin by a vacuum differential pressure method as a method of injecting a resin into a laminated wafer by arranging an adhesive all around the wafer without providing a seal on the laminated wafer. Has been.
  • the adhesive injection device 210 includes a container 211 including an upper jig 212 and a lower jig 213, and an upper stage 213 and a lower stage 214 for fixing the container 211, in a vacuum chamber 215.
  • the laminated wafer 220 is arranged in the 211.
  • the vacuum chamber 215 is connected to an evacuation device 216 that evacuates the interior, an inert gas introduction unit 217 that introduces an inert gas into the interior, and an adhesive supply unit 218 that supplies an adhesive into the container 211. Has been.
  • the adhesive is injected into the plurality of laminated bodies.
  • the adhesive injection process for one laminate is repeated the same number of times as the number of laminates.
  • an object of the present invention is to solve the above-described conventional problems and to provide an adhesive injection device capable of easily performing an adhesive injection process on a plurality of laminated bodies.
  • the present invention is an adhesive injection device that injects an adhesive between substrates of a laminate having at least two substrates facing each other, and holds a plurality of laminates arranged in the lamination direction of each substrate. And an adhesive injection unit that injects the adhesive between the substrates so that the operation of injecting the adhesive between the substrates is temporally overlapped in a state where a plurality of stacked bodies are held in the cassette. .
  • the substrate is a thin plate-like member such as a wafer, a liquid crystal substrate, or a circuit substrate
  • the laminate is a structure formed by arranging the substrates to face each other.
  • the plurality of stacked bodies are formed by arranging a plurality of stacked bodies in the stacking direction.
  • a plurality of laminated bodies can be handled integrally by holding a plurality of laminated bodies in a cassette, and an operation of injecting an adhesive between each substrate while holding the plurality of laminated bodies is performed.
  • an operation of injecting an adhesive between each substrate while holding the plurality of laminated bodies is performed.
  • By injecting the adhesive between the substrates so as to overlap with each other in time it is possible to facilitate the injection process of the adhesive into the plurality of laminated bodies, and to shorten the time required for the injection process.
  • by handling a plurality of laminated bodies as one body it is easy to position the rotational position of each laminated body.
  • injecting the adhesive between the substrates so as to overlap in time does not necessarily require the injection of the adhesive between the substrates at the same time. It means that the adhesive is injected between the substrates at a time having at least a common time width including the deviation.
  • the present invention further includes an application portion for applying a sealing material to the outer peripheral end faces of the plurality of laminated bodies.
  • the application unit includes a contact member to which a seal material is attached and in which the outer peripheral end faces are in contact with each other at least partially in time.
  • the contact member of the application unit applies the seal material by bringing the contact member to which the seal material is attached into contact with the outer peripheral end surfaces of the plurality of laminated bodies.
  • the state in which at least a part of the sealing material is temporally overlapped means that the contact of the sealing material to the outer peripheral end surfaces of the respective laminated bodies is not necessarily simultaneous. This means that the seal material is brought into contact with the outer peripheral end face of the laminated body over time with at least a common time width including a time lag.
  • the plurality of laminated bodies are held in the cassette so as to be rotatable around the axis extending along the respective arrangement directions, and the seal material is applied to the outer peripheral end surface by the application portion by rotating around the axis.
  • the cassette includes two frames sandwiching a plurality of stacked bodies from both sides in the arrangement direction, and a connecting member that connects the frame bodies, and the connecting members support the plurality of stacked bodies.
  • the connecting member has a rotating roller that rotates around an axis extending along the arrangement direction of the plurality of laminated bodies.
  • the rotating roller rotates the laminate by rotating.
  • the connecting member supports a plurality of laminated bodies and has a driven roller and a pressing roller that rotate according to the driving of the rotating roller.
  • the pressing roller presses each laminated body against the rotating roller and the driven roller.
  • the pressing roller can be moved toward and away from a plurality of laminated bodies.
  • the pressure roller presses each laminated body against the rotating roller and the driven roller by approaching the plurality of laminated bodies. Moreover, the pressing roller releases the pressing of the rotating roller and the driven roller with respect to each stacked body by being separated from the plurality of stacked bodies.
  • At least one of the rotating roller, the driven roller, and the pressing roller is provided with a plurality of spacer members each disposed between a plurality of laminated bodies.
  • the plurality of spacer members form gaps of a predetermined size between the plurality of stacked bodies.
  • each spacer member has a size that prevents sealing between the stacked bodies by the sealing material when the sealing material is applied to the outer peripheral end surfaces of the plurality of stacked bodies by the application portion. Thereby, it can prevent that a sealing material penetrates into the clearance gap between adjacent laminated bodies and a laminated body connects.
  • the plurality of laminates have an application exclusion range in which no sealant is applied, and the adhesive injection device of the present invention further includes a positioning mechanism that positions the application exclusion range of each laminate at a predetermined rotational position of each laminate. Prepare.
  • the positioning mechanism positions each laminate based on a notch or orientation flat formed on the substrate.
  • the positioning mechanism positions the application exclusion range of each laminate at the same rotational position.
  • the adhesive injection part has a container for receiving a plurality of laminated bodies.
  • the adhesive injection part performs injection of the adhesive by holding the adhesive in the container and making the state where at least the application exclusion range of the plurality of laminates contact the adhesive overlap in time. .
  • the contact between the application exclusion range and the adhesive is not necessarily simultaneous. This means that the contact is made in time with at least a common time width including a time lag.
  • the adhesive injection part injects the adhesive between the substrates through the application exclusion range by the vacuum differential pressure method.
  • the vacuum differential pressure method it is possible to shorten the time for injecting the adhesive between the substrates of the plurality of laminates by temporally overlapping the state in which at least the application exclusion range of the plurality of laminates is in contact with the adhesive. .
  • the adhesive injection device of the present invention further includes an adhesive wiping portion that removes excess adhesive adhered to the application exclusion range of the plurality of laminates.
  • the adhesive injection device of the present invention further includes a seal material curing unit that cures the seal material applied by the application unit.
  • the adhesive injection device of the present invention further includes an adhesive preparation chamber for preparing an adhesive used in the adhesive injection portion.
  • the adhesive injection device of the invention includes an application part, a sealing material curing part, an adhesive injection part, and an adhesive preparation chamber arranged in-line.
  • the sealing material is applied to the outer peripheral edge of multiple laminates, the applied sealing material is cured to form a seal, and an adhesive is injected between the substrates formed by the seal.
  • the adhesive injection processing to be performed can be continuously performed as the laminate is moved.
  • a plurality of laminates can be handled integrally by holding a plurality of laminates in a cassette, and a plurality of laminates can be used in an application chamber, a seal curing chamber, and an adhesive injection chamber. Can be processed with temporal overlap.
  • in the coating chamber it is possible to easily align the inlets of a plurality of laminated bodies.
  • each laminate can be aligned by rotating the laminate in the cassette, and the phase of the inlet provided in the laminate can be matched. This alignment can be performed with the cassette installed in the processing chamber.
  • the adhesive wiping chamber for removing excess adhesive adhered to the inlets of the plurality of laminates is provided, and the adhesive wiping chamber is disposed on the downstream side of the inline-arranged adhesive injection chamber. To do. By disposing this adhesive wiping chamber downstream of the inline adhesive injection chamber, it is possible to remove excess adhesive adhering to the vicinity of the injection port in the adhesive injection processing performed in the adhesive injection chamber. Contamination of a plurality of laminated bodies arranged in the cassette can be reduced.
  • the adhesive injection device of the present invention it is possible to facilitate the processing of a plurality of stacked bodies in the injection process of the adhesive into the stacked body in the manufacture of a semiconductor device or a semiconductor circuit device. .
  • a wafer is used as a substrate, and a laminated wafer is described as an example of a laminated body.
  • the substrate is not limited to a wafer and can be a liquid crystal substrate or a circuit board. And a structure in which circuit boards are stacked.
  • FIG. 1 is a schematic diagram for explaining an outline of manufacturing a three-dimensional stacked semiconductor device.
  • the stacked semiconductor device adheres the stacked wafer by injecting an adhesive in a gap between the portion of the stacked wafer on which the seal is formed and a seal forming step for forming a seal on the outer peripheral end surface of the stacked wafer. And performing a bonding process.
  • FIG. 1 shows an example in which a seal formation process and an adhesion process are arranged in an inline manner.
  • the seal forming process is performed by the seal application unit 3 and the seal curing unit 4, and the bonding process is performed by the adhesive injection unit 6 arranged on the downstream side of the seal curing unit 4.
  • the seal application unit 3 includes a coating device in the seal coating chamber 30, the seal curing unit 4 includes a curing device in the seal curing chamber 40, and the adhesive injection unit 6 injects an adhesive into the adhesive injection chamber 60.
  • Equipment. Gate valves 11 and 112 are provided between the processing units of the seal application chamber 30, the seal curing chamber 40, and the adhesive injection chamber 60.
  • Gate valves 110 and 113 are provided between the seal application chamber 30 and the outside air, and between the adhesive injection chamber 60 and the outside air.
  • the seal application unit 3 introduces the laminated wafer 10 into the seal application chamber 30 through the gate valve 110, and applies a sealant resin to the outer peripheral end face of the introduced laminated wafer 10 to form a seal.
  • the seal curing unit 4 introduces the laminated wafer 10 on which the seal is formed through the gate valve 111 into the seal curing chamber 40, and cures the resin of the introduced sealing material of the laminated wafer 10 by the seal curing device 41. Thereby, the resin of the applied sealing material is cured to form a seal.
  • This seal detects a boundary portion in order to form a pressure difference for introducing an insulating resin, which is a sealing material, between adjacent wafers of a laminated wafer by a differential pressure method.
  • the seal curing unit 4 introduces the laminated wafer 10 whose seal has been cured through the gate valve 112 into the adhesive injection chamber 60 of the adhesive injection unit 6, and injects the adhesive 61 between the introduced laminated wafers 10. To do.
  • the laminated wafer 10 into which the adhesive 61 has been introduced is led out to the outside air through the gate valve 113 of the adhesive injection chamber 60.
  • the adhesive injection chamber 60 includes a vacuum exhaust pump 64 that evacuates the adhesive injection chamber 60 and a gas introduction portion 65 that introduces a gas such as N 2 gas to return the adhesive injection chamber 607 to the atmosphere.
  • the adhesive injection part 6 is obtained by a vacuum differential pressure method using a pressure difference between a vacuum state caused by evacuation of the vacuum evacuation pump 64 and a pressure state caused by gas introduction of the gas introduction part 65 or a pressure state caused by pressure exceeding the atmospheric pressure. An adhesive is introduced into the gap between the wafers of the laminated wafer 10.
  • the seal application chamber 30 includes an elevating unit 33 that moves up and down a container holding an insulating resin as a sealing material
  • the adhesive injection chamber 60 is an elevating unit that moves up and down a container holding an insulating resin of an adhesive. 63.
  • the laminated wafer 10 is held in a cassette in each process such as a seal forming process (seal application process, seal curing process) and an adhesion process (adhesive injection process, adhesive curing process) performed on the laminated wafer 10.
  • This cassette is used as a unit. Thereby, a plurality of laminated wafers can be collectively processed.
  • FIG. 2 is a view for explaining the cassette of the present invention. Note that the cassette shown in FIG. 2 is an example, and the present invention is not limited to this configuration.
  • the cassette 100 includes two frames 100a and 100b that sandwich the laminated wafer 10 in the front-rear direction in the axial direction, and connecting members (100c to 100d) that connect the two frames 100a and 100b.
  • the connecting members (100c to 100d) can connect the frames 100a and 100b, hold the laminated wafer 10 in the cassette 100, and can also serve as a rotating roller for rotating the laminated wafer 10.
  • FIG. 2 shows a driving roller 100c that transmits a rotational driving force to the laminated wafer 10, a driven roller 100d that rotatably supports the laminated wafer 10, and rotates according to the rotational driving of the driving roller 100c, and a laminated member.
  • maintains by pressing the wafer 10 with respect to the driving roller 100c and the driven roller 100d is shown.
  • the driving roller 100c is a rotating roller that rotates around an axis extending in the arrangement direction of the plurality of laminated wafers 10, and rotates the laminated wafer 10 by rotating the rotating roller. Below, this rotary roller is demonstrated by the name of a drive roller.
  • FIG. 2A shows a configuration of only the cassette 100
  • FIG. 2B shows a state in which the laminated wafer 10 is held on the cassette 100.
  • the driving roller 100c is driven by a driving mechanism (not shown) and rotationally drives the laminated wafer 10 to be supported.
  • the driven roller 100d rotates according to the rotation of the rotating laminated wafer 10.
  • the driven roller 100d may be driven by being connected to the drive roller 100c via a transmission mechanism (not shown) or may be driven to rotate by a drive mechanism (not shown).
  • the pressing roller 100e can be moved toward and away from the installed laminated wafer 10, and in FIG. 2, the laminated wafer 10 is brought into contact with the upper side and pressed against the driving roller 100c and the driven roller 100d to thereby obtain the laminated wafer. 10 can be held in the cassette 100. Although a mechanism for pressing the pressing roller 100e against the laminated wafer is not shown in FIG. 2, it can be pressed by, for example, a pressing spring.
  • FIG. 3 and 4 are diagrams for explaining the outline of the operation of the adhesive injection device of the present invention.
  • FIG. 3 shows a flowchart
  • FIG. 4 shows an example of each state of operation.
  • This seal forming step includes a step of applying a sealing material resin to the outer peripheral end surface of the laminated wafer 10 (FIG. 4A) (S1a), and a step of curing the applied sealing material resin (FIG. 4B). (S1b).
  • the sealing resin 41 is cured by the seal curing device 41.
  • the seal curing device 41 is cured by irradiating ultraviolet rays, and when the resin is a thermosetting resin, it is cured by heating (S1).
  • an adhesive made of an insulating resin is injected between the laminated wafers 10.
  • the adhesive is injected by evacuating the container containing the laminated wafer 10 with a vacuum pump (S2a), bringing the adhesive into contact with the laminated wafer 10 by contacting the adhesive (S2b), and then placing N into the container. 2
  • the internal pressure is released to atmospheric pressure or pressurized to a pressure higher than atmospheric pressure, and the wetted adhesive is applied to the inside of the laminated wafer 10 by using the differential pressure inside and outside the laminated wafer 10.
  • the adhesive may be heated to lower the viscosity of the adhesive (S2c).
  • the adhesive 61 is injected between the wafers of the laminated wafer 10 (S2).
  • the adhesive can be wiped by bringing the wiping material of the wiping device 81 into contact with the inlet of the laminated wafer 10 (FIG. 4D) (S3). After the excess adhesive is wiped off, the injected adhesive is cured to bond the laminated wafer.
  • the adhesive can be cured by heating, for example (FIG. 4 (e)) (S4).
  • the laminated wafer 10 is taken out from the adhesive injection device (S5).
  • these steps for the laminated wafer 10 are performed in units of cassettes with a plurality of laminated wafers 10 attached to the cassette 100.
  • This configuration example is an example in which the outer peripheral end face of the laminated wafer is continuously sealed by bringing a coating roller into which a sealing material resin has penetrated into contact with the outer peripheral end face of the laminated wafer, and rotating the laminated wafer.
  • FIG. 5 is a schematic plan view of the configuration example
  • FIG. 6 is a schematic perspective view of the configuration example.
  • the seal application unit 3 introduces the laminated wafer 10 held in the cassette 100 and applies a sealant resin to the outer peripheral end face of the laminated wafer 10.
  • the laminated wafer 10 is placed on the driving roller 100c and the driven roller 100d of the cassette 100, and pressed and held downward by the pressing roller 100e.
  • the pressing roller 100e presses the laminated wafer 10 downward by a pressing spring 35, for example.
  • the driven roller 100d may be a driving roller.
  • the laminated wafer 10 is axially rotated by a driving roller 100c driven by a driving mechanism (not shown).
  • the pressing roller 100e is provided with a plurality of spacer members 100f, and each spacer member is disposed between the plurality of laminated wafers 10.
  • the plurality of spacer members 100 f form gaps of a predetermined size between the plurality of laminated wafers 10.
  • the thickness dimension of each spacer member 100f has a size that prevents sealing between the laminated wafers 10 by the sealing material when the sealing material is applied to the outer peripheral end surfaces of the plurality of laminated wafers 10 by the seal application unit 3. Accordingly, it is possible to prevent the sealing material from penetrating into the gap between the adjacent laminated wafers 10 and connecting the laminated wafers 10.
  • the seal application unit 3 includes an application roller 34 as a contact member that contacts the outer peripheral end surface 11 of the laminated wafer 10 and applies the resin of the seal material.
  • the container 32 holding the resin 31 of a sealing material is provided. A part of the application roller 34 is immersed in the resin 31 of the sealing material held in the container 32 to impregnate or adhere the resin of the sealing material to the roller surface.
  • the seal application unit 3 rotates the laminated wafer 10 by the driving roller 100c, the driven roller 100e, and the pressing roller 100f, and presses the application roller 34 against a part of the outer peripheral end surface 11 of the laminated wafer 10. Since the resin of the sealing material 31 is impregnated or adhered to the roller surface of the application roller 34, the resin of the sealing material is removed from the roller surface to the outer periphery by bringing the application roller 34 into contact with the outer peripheral end surface 11 of the laminated wafer 10. It is transferred to the end surface 11 and resin is applied to the outer peripheral end surface 11.
  • the contact member that contacts the outer peripheral end surface 11 of the laminated wafer 10 and applies the resin of the sealing material is not limited to the application roller.
  • the flexible member has a porous outer surface impregnated with at least the resin of the sealing material. It is good. By immersing this member in the resin 31 of the sealing material held in the container 32, the porous portion is impregnated with the resin of the sealing material and infiltrated and brought into contact with the outer peripheral end surface 11 of the laminated wafer 10, thereby making the porous
  • the resin of the sealing material impregnated with the quality can be applied to the outer peripheral end face.
  • the laminated wafer 10 is attached to the seal application unit 3 (S11), and the laminated wafer 10 is positioned.
  • the positioning of the laminated wafer 10 can be performed using the notch 14 or the orientation flat 15 provided on the laminated wafer 10.
  • FIGS. 8A to 8D show a state in which the laminated wafer 10 is positioned.
  • the laminated wafer 10 is provided with a notch 14 or an orientation flat 15.
  • FIG. 5 although the example which provided the notch 14 and the orientation flat 15 was shown, it can be set as the structure provided with either one.
  • the seal provided on the outer peripheral end surface 11 of the laminated wafer 10 is a constituent member that surrounds the outer peripheral portion of the wafer in order to inject an adhesive into the gap between the wafers by a pressure difference by a vacuum differential pressure method.
  • this seal is applied with a resin for the sealing material in order to form a part for applying the resin for the sealing material (application range 12) and an injection port 16 for injecting the adhesive into the inside.
  • a portion not to be applied (application exclusion range 13). Therefore, it is necessary for the laminated wafer 10 to position the laminated wafer 10 in order to distinguish the portion where the resin of the sealing material is applied and the portion where the resin is not applied.
  • This positioning can be performed by detecting the position of the laminated wafer using the notch 14 or orientation flat 15 in addition to aligning the notch 14 or orientation flat 15 with the corresponding portion provided on the drive mechanism side. .
  • FIG. 8 shows an example in which the position of the notch 14 or the orientation flat 15 is the position of the injection port 16 or the application exclusion range 13, but the notch 14 or the orientation flat 15 and the injection port 16 or the application exclusion range 13 The positional relationship can be arbitrarily determined.
  • FIG. 8 shows an example in which the position of the notch 14 is used as the starting point 37a for applying the sealing material.
  • the laminated wafer 10 is rotated by the driving roller 100c so that the start point 37a of application of the sealing material is, for example, above the application roller (not shown). Position the rotational position.
  • each phase of the plurality of laminated wafers 10 is matched using the notch 14 or the orientation flat 15.
  • FIG. 8C shows a state before the phase is matched
  • FIG. 8D shows a state after the phase is matched.
  • the phase of each laminated wafer 10 is adjusted by aligning the position of the notch 14 with the positioning member 17.
  • the positioning material constitutes a positioning mechanism for matching the phases of the plurality of laminated wafers 10 (S12).
  • the application roller 34 is raised by a raising mechanism (not shown) and brought into contact with the start point 37a of the laminated wafer 10 (S13a).
  • the laminated wafer 10 After contacting the starting point 37a of the laminated wafer 10, the laminated wafer 10 is rotated by the drive roller 100c, and the sealing material resin 31 is transferred from the coating roller 34 to the outer peripheral end face 11 of the laminated wafer 10 (S13b).
  • the resin 31 is applied to a predetermined position while rotating the laminated wafer 10. As a result, on the outer peripheral end face 11 of the laminated wafer 10, the sealant resin 31 is applied to the application range 12, and the sealant resin 31 is not applied to the application exclusion range (S13c).
  • the application roller 34 is moved from the outer peripheral end surface 11 of the laminated wafer 10 by an elevating mechanism (not shown) to separate the application roller 34 from the outer peripheral end surface 11 of the laminated wafer 10 (S13d).
  • a coating process is performed by S13a to S13d (S13).
  • the resin of the sealing material is applied to the outer peripheral end surface 11 of the laminated wafer 10, and then the laminated wafer 10 is moved to the seal curing unit 4.
  • the resin applied to the laminated wafer 10 is cured.
  • the resin is an ultraviolet curable resin
  • the resin is cured by irradiation with ultraviolet rays
  • the resin is a thermosetting resin
  • the resin is cured by heating (S14).
  • the laminated wafer is taken out from the seal forming apparatus (S15), and then an adhesive is injected into the gap between the wafers of the laminated wafer to adhere the wafer.
  • FIG. 9 is a schematic plan view of the configuration example
  • FIG. 10 is a schematic perspective view of the configuration example.
  • the adhesive injection unit 6 introduces the laminated wafer 10 held in the cassette 100 and injects the adhesive between the wafers of the laminated wafer 10 in which the sealing resin 31 is formed on the outer peripheral end surface. To do.
  • the laminated wafer 10 is mounted in the adhesive injection chamber 60 with the injection port 16 positioned in the cassette 100 at the lower position. At this time, the phase alignment of the plurality of laminated wafers 10 is completed in the seal application unit 3.
  • the adhesive injection unit 6 includes a container 62 that holds an insulating resin of the adhesive 61 in order to inject the adhesive in contact with the injection port 16 of the laminated wafer 10.
  • the adhesive injection chamber 60 includes a vacuum pump 64 that depressurizes the inside to a vacuum, and a gas introduction unit 65 that introduces a gas to return or pressurize the inside.
  • the container 62 can be moved up and down by an elevating part 63. By raising the container 62, the adhesive 61 is brought into contact with the inlet 16 of the laminated wafer 10, and by lowering the container 62, the adhesive 61 Can be separated from the inlet 16 of the laminated wafer 10.
  • the inside of the adhesive injection chamber 60 is evacuated by the vacuum exhaust pump 64 (S21).
  • the laminated wafer 10 in which the seal is formed on the outer peripheral end face by the seal forming step is introduced into the adhesive injection chamber 60 (S22), and the cassette 100 is positioned in the adhesive injection chamber 60 to position the laminated wafer 10 ( FIG. 12 (a)) (S23).
  • the gap between the wafers of the laminated wafer 10 is also in a vacuum state.
  • the raising / lowering unit 63 is driven to raise the container 62, and the liquid of the adhesive 61 is brought into contact with the inlet 16 of the laminated wafer 10 (FIG. 12B) (S24).
  • N 2 gas is introduced into the adhesive injection chamber 60 by the gas introduction unit 65, and the pressure in the adhesive injection chamber 60 is increased to atmospheric pressure or a pressure higher than atmospheric pressure.
  • a pressure difference is caused between the inside and outside of the laminated wafer 10 by the pressure increase in the container due to this gas introduction. Due to this pressure difference, the resin of the adhesive 61 penetrates into the gaps between the wafers of the laminated wafer 10, and the adhesive can be injected. At this time, the adhesive 61 is heated to lower the viscosity of the adhesive 61, thereby facilitating the injection of the adhesive 61 (FIG. 12C) (S25).
  • the elevating unit 63 is driven to lower the container 62, and the adhesive 61 is separated from the injection port 16 of the laminated wafer 10 (S26).
  • the laminated wafer 10 into which the adhesive 61 has been injected is moved into the wiping chamber 80 of the wiping unit 8 while being held in the cassette 100 (S27).
  • FIG. 13 is a diagram for explaining a configuration example of the wiping unit 8.
  • the wiping unit 6 includes a wiping device 81 for wiping off excess adhesive adhering to the inlet 16 of the laminated wafer 10.
  • the wiping device 81 is attached to the injection port 16 by, for example, attaching a wiping material 82 in an endlessly rotatable manner between two rollers, and contacting the injection port 16 of the laminated wafer 10 while rotating the wiping material 82. Wipe off any excess adhesive.
  • the wiping device 81 can be moved up and down by an elevating unit (not shown). By lifting the wiping device 81, the wiping material is brought into contact with the inlet 16 of the laminated wafer 10 (S27), and the wiping material is rotated. The excess adhesive is wiped off (S28). After wiping off, the wiping device 81 is lowered and the cassette 100 is taken out from the wiping chamber 80 to take out the laminated wafer 10 (S29).
  • a plurality of adhesive injection chambers 60 ⁇ / b> A and 60 ⁇ / b> B are provided as the adhesive injection part 6 provided on the downstream side of the seal curing part 4.
  • the adhesive injection chamber 60A is connected via a gate valve 112A, and the adhesive injection chamber 60B is connected via a gate valve 112B.
  • the adhesive injection chamber 60A is a container 62A containing an adhesive 61, an elevating part 63A for moving the container 62A up and down, a vacuum pump 64A for evacuating the adhesive injection chamber 60A, and introducing gas into the adhesive injection chamber 60A.
  • the adhesive injection chamber 60B includes a container 62B containing an adhesive 61, an elevating unit 63B that moves the container 62B up and down, a vacuum pump 64B that evacuates the adhesive injection chamber 60B, A gas introduction part 65B for introducing gas into the adhesive injection chamber 60B is provided.
  • the laminated wafer 10 housed in the cassette 100 is introduced via the gate valves 112A and 112B.
  • the processing speed of the laminated wafer depends on the speed of the adhesive injection section 6 where the processing speed is low.
  • the overall processing speed of the adhesive injection device is improved by increasing the number of adhesive injection chambers 60 of the adhesive injection unit 6 having a low processing speed.
  • FIG. 15 is a schematic configuration diagram for explaining the overall configuration of the adhesive injection device 1 of the present invention.
  • the seal application part 3, the seal hardening part 4, the adhesive injection part 6, the wiping part 8, and the adhesive hardening part 9 described above are the respective constituent parts forming the entire adhesive injection device 1, and are shown in FIG.
  • the configuration shown is one configuration example that makes the adhesive injection process more efficient.
  • the adhesive injection device 1 includes a pre-processing unit 2, a seal application unit 3, a seal curing unit 4, an exhaust unit 5, an adhesive injection unit 6, and an adhesive preparation unit along the processing flow of the laminated wafer.
  • wiping unit 8 adhesive curing unit 9, pretreatment chamber 20, seal coating chamber 30, seal curing chamber 40, exhaust chamber 50, adhesive injection chamber 60 and adhesive preparation chamber 70 constituting each unit, wiping
  • the chamber 80 and the adhesive curing chamber 90 are arranged in-line.
  • the adhesive preparation chamber 70 is arranged in parallel with the adhesive injection chamber 60, the adhesive prepared in the adhesive preparation chamber 70 is moved to the adhesive injection chamber 60, and an adhesive injection process is performed. After the injection of the adhesive to the laminated wafer 10 is completed, the adhesive is again returned to the adhesive preparation chamber 70 to prepare for the injection of the adhesive in the laminated wafer 10 held in the next cassette 100.
  • the adhesive preparation chamber 70 includes a preheating chamber 70a that lowers the viscosity by heating the adhesive, and an adhesive defoaming chamber 70b that discharges bubbles in the reduced pressure adhesive.
  • the adhesive injection chamber 60 includes a first adhesive injection chamber 60a and a second adhesive injection chamber 60b.
  • the first adhesive injection chamber 60 a and the second adhesive injection chamber 60 b are arranged inline between the exhaust chamber 50 and the wiping chamber 80.
  • the first adhesive injection chamber 60a receives the adhesive that has been degassed from the adhesive defoaming chamber 70b, and performs an adhesive injection process.
  • the second adhesive injection chamber 60b is used for the injection process in the first adhesive injection chamber 60a and returns the remaining adhesive to the preheating chamber 70a.
  • the preheating chamber 70a preheats the adhesive returned from the second adhesive injection chamber 60b again and sends it to the adhesive defoaming chamber 70b to perform the defoaming process.
  • the adhesive circulates through the preheating chamber 70a, the adhesive defoaming chamber 70b, the first adhesive injection chamber 60a, and the second adhesive injection chamber 60b.
  • the laminated wafer 10 is attached to the cassette 100 in the pretreatment chamber 20 of the pretreatment unit 2. Subsequent processing of the laminated wafer 10 is performed in a state of being attached to the cassette 100. Further, a turbo molecular pump (TMP) and an oil rotary vacuum pump (DRP) are connected to the exhaust chamber 50 of the exhaust unit 5 to reduce the pressure in preparation for the pressure in the first adhesive injection chamber 60a. An oil rotary vacuum pump (DRP) is connected to the first adhesive injection chamber 60a and the adhesive defoaming chamber 70b.
  • TMP turbo molecular pump
  • DRP oil rotary vacuum pump
  • DRP oil rotary vacuum pump
  • the preheating chamber 70a is supplied with the adhesive from the adhesive supply chamber 70c, and is replenished with the adhesive reduced by the adhesive injection.
  • FIG. 16 is a flowchart for explaining an operation example of the adhesive injection device 1.
  • the operation of the adhesive injection device 1 includes a seal formation process (S10), an adhesive injection process (S20), an adhesive wiping process (S30), an adhesive curing process (S40), Removal processing (S50) and adhesive preparation processing (S100).
  • step (S10) the laminated wafer 10 installed in the cassette 100 is attached to the adhesive injection device 1 (S10a), and the phase of each laminated wafer is adjusted using a notch or orientation flat.
  • step (S10b) a sealing material is applied to the outer peripheral end surface of the laminated wafer 10 (S10c), the applied sealing material is cured (S10d), and the laminated wafer 10 is taken out from the sealing processing apparatus in a state where it is installed in the cassette 100 ( S10e).
  • the introduced adhesive (S101) is subjected to preheating treatment and defoaming treatment (S102).
  • the adhesive 61 is applied to the inlet of the laminated wafer 10 by using the laminated wafer 10 sealed by the seal forming process of S10 and the adhesive 61 prepared in the preparation process (S100).
  • S20a the viscosity is lowered by heating, and the adhesive 61 is injected between the wafers of the laminated wafer 10 by depressurization and release to atmospheric pressure or pressurization (S20b).
  • S20c the laminated wafer 10 is separated from the adhesive 61 together with the cassette 100 (S20d).
  • the laminated body composed of a plurality of substrates such as semiconductor wafers is processed in a state of being integrally held by the cassette, so that the wafer surface is exposed without being exposed to the atmosphere of the outside air. It is possible to avoid the influence of contamination such as adhesion of fine particles.
  • the laminated wafer is placed in a single container.
  • the increase in the injection time directly affects the increase in the manufacturing time of the semiconductor device, which causes a reduction in the production amount.
  • the form of the present invention by injecting the adhesive from a part of the outer peripheral edge of the laminated wafer, even when the laminated wafer is enlarged and the injection time of the adhesive is increased, An increase in implantation time can be suppressed, an increase in manufacturing time of the semiconductor device can be prevented, and a reduction in production volume can be prevented.
  • the container is evacuated to a vacuum state. It is necessary to perform defoaming to release gas from the gas, but the time required for each of these processes is different, and when the adhesive injection process is performed in an inline consistent process, the time required for the adhesive injection process This greatly affects the overall processing time, and is a factor that suppresses improvement in the productivity of manufacturing semiconductor devices.
  • the time required for the adhesive injection process can be shortened, so the restriction on the productivity due to the adhesive injection process is eliminated in the integrated process of manufacturing the conductor device. can do.
  • the adhesive wiping portion by providing the adhesive wiping portion, it is possible to remove the adhesive adhering to the vicinity of the injection port and remove the contamination factor of the wafer.
  • this processing chamber is usually required to have a small capacity because of the need to shorten the time of evacuation, and a mechanism for aligning the inlets of a plurality of laminated wafers is arranged in this narrow space. It is difficult to do.
  • the positioning mechanism of the present invention it is possible to easily align the injection ports of a plurality of laminated wafers even in a narrow space.
  • the seal forming method and the seal forming apparatus of the present invention can be applied to a three-dimensional semiconductor device and a three-dimensional semiconductor circuit device.
  • Adhesive injection apparatus Adhesive injection apparatus 2 Pretreatment part 3 Seal application part 4 Seal hardening part 5 Exhaust part 6 Adhesive injection part 7 Adhesive preparation part 8 Wiping part 9 Adhesive hardening part 10 Laminated wafer 10a-10n Laminated wafer 10A, 10B Wafer 10C interval 11 Wafer end face 12 Application range 13 Application exclusion range 14 Notch 15 Orientation flat 16 Injection port 17 Positioning member 18 Seal 20 Pretreatment chamber 30 Seal application chamber 31 Seal material 32 Container 33 Lifting unit 34 Application roller 35 Pressing spring 36 Scraper 37 Seal Material application unit 37a Application start unit 37b Application end unit 38 Holding roller 40 Seal curing chamber 41 Seal curing device 50 Exhaust chamber 60 Adhesive injection chamber 60a, 60b Adhesive injection chamber 61 Adhesive injection chamber 61 Adhesive injection chamber 61 Adhesive 62 Container 63 Elevating unit 64 Vacuum exhaust pump 65 Gas introduction part 70 Adhesive preparation 70a Preheating chamber 70b Adhesive def

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Abstract

互いに対向する少なくとも2枚の基板を有する積層体の基板間に接着剤を注入する接着剤注入装置であって、複数の積層体を各基板の積層方向に沿って配列して保持するカセットと、複数の積層体がカセットに保持された状態で、各基板間への接着剤の注入動作が時間的に重なり合うように接着剤を各基板間に注入する接着剤注入部とを備える。カセットに複数枚の積層体を保持させることで、複数枚の積層体を一体で取り扱うことができ、複数の積層体を保持した状態で、各基板間への接着剤の注入動作を時間的に重なり合うように接着剤を各基板間に注入することによって、複数の積層体への接着剤の注入処理を容易とし、注入処理に要する時間を短縮することができる。

Description

接着剤注入装置
 本発明は積層型半導体装置の製造に関し、特に3次元の半導体装置あるいは半導体集積回路を製造する際に用いられ、積層されたウェハ間へ絶縁性樹脂からなる接着剤を注入する接着剤注入装置に関する。
 半導体製造において、半導体装置あるいは半導体集積回路が予め作製されたウェハを複数枚積層し、これら積層ウェハ間を垂直配線で電気的に接続して3次元半導体積層回路装置を構成することが知られている。この3次元半導体積層回路装置の製造では、半導体装置あるいは半導体集積回路が予め作製された上層ウェハと下層ウェハと貼り合わせて積層化し、上下2層のウェハ間に絶縁性樹脂を注入して3次元半導体積層回路装置を製造している。
 例えば、特許文献1では、チップ状にカットして形成した複数枚の半導体チップを収容体内に積層し、この収容体内に複数のスリットを介して樹脂を注入することによって半導体チップ間に絶縁樹脂層を形成する半導体装置の製造方法が開示されている。
 また、特許文献2では、積層ウェハの製造に際し、ウェハの貼り合わせ時にウェハ面に矩形のCu壁を設けてシールを形成し、真空差圧法によって樹脂を注入する方法が開示されている。
 図17は、シールを用いてウェハ間の隙間に絶縁性接着材を注入する工程を説明するための図である。この注入工程では、接着剤注入装置200において、ウェハに設けたCuバンプ201を囲むと共に、一部に入り口204を残してCu壁203を形成して真空室内に置き(図17(a))、真空状態において入り口204を絶縁性接着剤205に浸し(図17(b))、次いで、N2ガスをリークして真空状態を破って大気状態とし(図17(c))、ウェハの隙間に絶縁性接着剤215を注入させる(図17(d))。
 また、特許文献2には、積層ウェハへの樹脂の注入方法として、積層されたウェハにシールを設けることなくウェハの全周に接着剤を配し、真空差圧法によって樹脂を注入する方法が開示されている。
 図18において、接着剤注入装置210は、真空チャンバ215内には、上治具212と下治具213からなる容器211と、この容器211を固定する上ステージ213と下ステージ214を備え、容器211内に積層ウェハ220を配置する。真空チャンバ215には、内部を真空状態とする真空排気装置216と、内部に不活性ガスを導入する不活性ガス導入部217と、容器211内に接着剤を供給する接着剤供給部218と接続されている。
 不活性ガスを容器211内に導入することによって、容器と積層ウェハとの間に圧力差を生じさせ、これによって、積層ウェハの全周から接着剤を注入する。
特開2004-207416号公報 特開2006-49441号公報 特開平11-261001号公報
 しかしながら、上記した従来の各方法において、複数の積層ウェハなどのウェハや液晶基板や回路基板等の基板を積層してなる積層体において、この複数の積層体に対して接着剤の注入を行うには、一枚の積層体に対する接着剤の注入処理工程を積層体の個数と同数回繰り返すことになる。この注入処理を積層体について一枚ごとに行う場合には処理時間が長時間となる。
 そこで、本発明は前記した従来の問題点を解決し、複数の積層体への接着剤の注入処理を容易に行うことができる接着剤注入装置を提供することを目的とする。
 本発明は、互いに対向する少なくとも2枚の基板を有する積層体の基板間に接着剤を注入する接着剤注入装置であって、複数の積層体を各基板の積層方向に沿って配列して保持するカセットと、複数の積層体がカセットに保持された状態で、各基板間への接着剤の注入動作が時間的に重なり合うように接着剤を各基板間に注入する接着剤注入部とを備える。
 ここで、基板はウェハや液晶基板や回路基板等の薄板状部材であり、積層体はこの基板を対向配置させてなる構造体である。複数の積層体は、複数枚の積層体を積層方向に配列してなる。
 本発明は、カセットに複数枚の積層体を保持させることで、複数枚の積層体を一体で取り扱うことができ、複数の積層体を保持した状態で、各基板間への接着剤の注入動作を時間的に重なり合うように接着剤を各基板間に注入することによって、複数の積層体への接着剤の注入処理を容易とし、注入処理に要する時間を短縮することができる。また、複数枚の積層体を一体で取り扱うことによって、各積層体の回転位置の位置決めが容易となる。
 各基板間への接着剤の注入動作において、時間的に重なり合うように接着剤を各基板間に注入するとは、各基板間への接着剤の注入が必ずしも同時である必要はなく、時間的なずれを含めて少なくとも共通する時間幅を有して時間で基板間に接着剤を注入することを意味している。
 本発明は、複数の積層体の外周端面にシール材を塗布する塗布部を更に備える。塗布部は、シール材が付着され且つ各外周端面にそれぞれの少なくとも一部に接触する状態が時間的に重なり合う接触部材を有する。
 塗布部の接触部材は、シール材を付着させた接触部材を複数の積層体の外周端面に接触させることによってシール材を塗布する。この接触部材による複数の積層体の外周端面へのシール材の塗布動作において、少なくとも一部に接触する状態が時間的に重なり合うとは、各積層体の外周端面へのシール材の接触が必ずしも同時である必要はなく、時間的なずれを含めて少なくとも共通する時間幅を有して時間で積層体の外周端面にシール材を接触させることを意味している。
 複数の積層体は、それぞれの配列方向に沿って伸びる軸線の周りに回転自在にカセットに保持され、軸線の周りに回転することによって、塗布部により外周端面にシール材が塗布される。
 カセットは、複数の積層体をその配列方向の両側から挟む2つの枠体と、この枠体を連結する連結部材とを備え、連結部材は、複数の積層体を支持する。
 連結部材は、複数の積層体の配列方向に沿って伸びる軸線の周りに回転する回転ローラを有する。この回転ローラは、回転することによって積層体を回転させる。
 連結部材は、複数の積層体を支持し、回転ローラの駆動に従って回転する従動ローラと押さえローラとを有する。この押さえローラは、回転ローラ及び従動ローラに対して各積層体を押圧する。
 押さえローラは、複数の積層体に対して近接及び離隔自在とする。押さえローラは、複数の積層体に近接することによって、各積層体を回転ローラ及び従動ローラに押圧する。また、押さえローラは、複数の積層体から離隔することによって、各積層体に対する回転ローラ及び従動ローラの押圧を解除する。
 回転ローラ、従動ローラ、押さえローラのうち少なくとも一つには、それぞれが複数の積層体間に配置される複数のスペーサ部材が設けられている。この複数のスペーサ部材は、複数の積層体間に所定の大きさの間隙を形成する。
 各スペーサ部材の厚さ寸法は、塗布部によりシール材が複数の積層体の外周端面に塗布されたときに、シール材による積層体間の封止を妨げる大きさを有する。これによって、隣接する積層体間の隙間にシール材が滲入して、積層体間が連結することを防ぐことができる。
 複数の積層体はシール材が塗布されない塗布除外範囲を有し、本発明の接着剤注入装置は、各積層体の塗布除外範囲をそれぞれ各積層体の所定の回転位置に位置決めする位置決め機構を更に備える。
 位置決め機構は、基板に形成されたノッチ又はオリフラを基準にして各積層体の位置決めをする。位置決め機構は、各積層体の塗布除外範囲を同一の回転位置に位置決めする。
 接着剤注入部は、複数の積層体を受け入れる容器を有する。接着剤注入部は、この容器は接着剤を保持し、且つ、複数の積層体の少なくとも塗布除外範囲が接着剤に接触する状態が時間的に重なり合うようにすることで、接着剤の注入を行う。
 各基板間への接着剤の注入動作において、複数の積層体の少なくとも塗布除外範囲が接着剤に接触する状態が時間的に重なり合うようにするとは、塗布除外範囲と接着剤との接触が必ずしも同時である必要はなく、時間的なずれを含めて少なくとも共通する時間幅を有して時間で接触することを意味している。
 接着剤注入部は、塗布除外範囲を経て各基板間に接着剤を真空差圧法によって注入する。真空差圧法において、複数の積層体の少なくとも塗布除外範囲が接着剤に接触する状態を時間的に重なり合わせることによって、複数の積層体の基板間への接着剤の注入時間を短縮することができる。
 本発明の接着剤注入装置は、複数の積層体の塗布除外範囲に付着した余剰の接着剤を除去する接着剤拭き取り部を更に備える。
 本発明の接着剤注入装置は、塗布部によって塗布されたシール材を硬化させるシール材硬化部を更に備える。
 本発明の接着剤注入装置は、接着剤注入部で用いられる接着剤を用意する接着剤準備室を更に備える。
 発明の接着剤注入装置は、塗布部、シール材硬化部、接着剤注入部及び接着剤準備室を、インラインに配置して備える。このインライン配置によって、複数の積層体の外周端部へのシール材の塗布処理、塗布したシール材を硬化させてシールを形成するシール処理、シールによって形成されて基板間に隙間に接着剤を注入する接着剤注入処理を、積層体の移動に伴って連続して行うことができる。
 本発明の態様によれば、カセットに複数枚の積層体を保持させることで複数枚の積層体を一体で取り扱うことができる他、塗布室、シール硬化室、および接着剤注入室において、複数枚の積層体を時間的な重なりを有して処理することができる。また、各処理室内において複数枚の積層体の位置合わせを容易に行うことができ、処理室で行うことで大気雰囲気により汚染を防ぐことができる。特に、塗布室内において、複数枚の積層体の注入口の位置合わせを容易とすることができる。
 本発明の態様によれば、カセット内で積層体を回転させることで、各積層体の位置合わせを行うことができ、積層体が備える注入口の位相を合わせることができる。この位置合わせは、カセットを処理室内に設置した状態で行うことができる
 本発明の態様によれば、複数の積層体の注入口に付着した余剰の接着剤を除去する接着剤拭き取り室を備え、この接着剤拭き取り室をインライン配置の接着剤注入室の下流側に配置する。この接着剤拭き取り室をインライン配置の接着剤注入室の下流側に配置することによって、接着剤注入室で行った接着剤注入処理において注入口の付近に付着した余剰の接着剤を除くことができ、カセットに配置した複数枚の積層体の汚染を低減することができる。
 以上説明したように、本発明の接着剤注入装置によれば、半導体装置や半導体回路装置の製造における積層体への接着剤の注入処理において、複数の積層体の処理を容易とすることができる。
3次元の積層型半導体装置の製造の概略を説明するための概略図である。 本発明のカセットを説明するための図である。 本発明の接着剤注入装置の動作の概略を説明するためのフローチャートである。 本発明の接着剤注入装置の動作の概略を説明するための動作の各状態例を示す図である。 本発明のシール形成装置のシール塗布部の構成例を説明するための概略平面図である。 本発明のシール形成装置のシール塗布部の構成例を説明するための概略斜視図である。 本発明のシール材の樹脂の塗布動作を説明するためのフローチャートである。 発明の積層ウェハの位置決めを説明するための図である。 本発明の接着剤注入部の構成例を説明するための概略平面図である。 本発明の接着剤注入部の構成例を説明するための概略斜視図である。 本発明の接着剤の樹脂の注入動作を説明するためのフローチャートである。 本発明の接着剤の樹脂の注入動作を説明するための図である。 本発明の拭き取り部の一構成例を説明するための図である。 本発明の接着剤注入装置の別の構成を説明するための図である。 本発明の接着剤注入装置1の全体の構成を説明するための概略構成図である。 本発明の接着剤注入装置の動作例を説明するためのフローチャートである。 従来のシールを用いてウェハ間の隙間に絶縁性接着材を注入する工程を説明するための図である。 従来のウェハの全周に接着剤を配し真空差圧法によって樹脂を注入する工程を説明するための図である。
 以下、本発明の実施の形態について、図を参照しながら詳細に説明する。以下では、基板としてウェハを用い、積層体として積層ウェハを例として説明するが、基板はウェハに限らず液晶基板や回路基板とすることができ、また、積層体は積層ウェハに限らず液晶基板や回路基板を積層した構造体とすることができる。
 図1は、3次元の積層型半導体装置の製造の概略を説明するための概略図である。図1において、積層型半導体装置は、積層ウェハの外周端面にシールを形成するシール形成工程を行う部分と、シールを形成した積層ウェハのウェハ間の隙間の接着剤を注入して積層ウェハを接着する接着工程を行う部分とを備える。
 図1では、シール形成工程と接着工程をインライン状に配列した例を示している。シール形成工程はシール塗布部3とシール硬化部4によって行われ、接着工程はシール硬化部4の下流側に配置して接着剤注入部6によって行われる。
 シール塗布部3はシール塗布室30内に塗布装置を備え、シール硬化部4はシール硬化室40内に硬化装置を備える、また、接着剤注入部6は接着剤注入室60内に接着剤注入装置を備える。シール塗布室30、シール硬化室40、および接着剤注入室60の各処理部の室間には仕切弁11、112が設けられる。また、シール塗布室30と外気との間、および接着剤注入室60と外気との間には仕切弁110,113が設けられる。
 シール塗布部3は、仕切弁110を通して積層ウェハ10をシール塗布室30内に導入し、導入した積層ウェハ10の外周端面にシール材の樹脂を塗布してシールを形成する。
 シール硬化部4は、仕切弁111を通してシールを形成した積層ウェハ10をシール硬化室40に導入し、導入した積層ウェハ10のシール材の樹脂をシール硬化装置41によって硬化する。これによって、塗布されたシール材の樹脂を硬化させてシールを形成する。このシールは、積層ウェハの隣接するウェハ間にシール材である絶縁樹脂を差圧法によって導入させるための圧力差を形成するために境界部分を検出するものである。
 シール硬化部4は、仕切弁112を通してシールを硬化させた積層ウェハ10を接着剤注入部6の接着剤注入室60内に導入し、導入した積層ウェハ10のウェハ間に、接着剤61を注入する。接着剤61が導入された積層ウェハ10は、接着剤注入室60の仕切弁113を通して外気側に導出される。接着剤注入室60は、接着剤注入室60内を真空排気する真空排気ポンプ64、接着剤注入室607内を大気に戻すためにN2ガス等のガスを導入するガス導入部65を備える。接着剤注入部6は、真空排気ポンプ64の真空排気による真空状態と、ガス導入部65のガス導入による大気圧あるいは大気圧を越える圧力による圧力状態との圧力差を利用した真空差圧法によって、積層ウェハ10のウェハ間の隙間に接着剤を導入する。
 なお、シール塗布室30は、シール材の絶縁樹脂を保持した容器を上下動させる昇降部33を備え、また接着剤注入室60は、接着剤の絶縁樹脂を保持した容器を上下動させる昇降部63を備えている。
 本発明は、積層ウェハ10に対して行うシール形成工程(シール塗布処理、シール硬化処理)および接着工程(接着剤注入処理、接着剤硬化処理)等の各処理において、積層ウェハ10をカセットに保持させ、このカセットを単位として行う。これによって、複数枚の積層ウェハをまとめて一括処理することができる。
 図2は本発明のカセットを説明するための図である。なお、図2に示すカセットは一例であって、この構成に限られるものではない。
 図2において、カセット100は、積層ウェハ10を軸方向において前後方向で挟む2つの枠体100a,100bと、この2つの枠体100a,100bを連結する連結部材(100c~100d)を備える。連結部材(100c~100d)は、枠体100a,100bを連結すると共に、積層ウェハ10をカセット100に保持し、さらに、積層ウェハ10を回転駆動する回転ローラの役割を持たせることもできる。
 図2は、連結部材として、積層ウェハ10に回転駆動力を伝える駆動ローラ100c、積層ウェハ10を回転自在に支持すると共に、駆動ローラ100cの回転駆動に応じて回転する従動ローラ100d、および、積層ウェハ10を駆動ローラ100cと従動ローラ100dに対して押圧することで保持する押さえローラ100eを備える構成を示している。
 駆動ローラ100cは、複数の積層ウェハ10の配列方向に沿って伸びる軸線の周りに回転する回転ローラであり、この回転ローラを回転することによって積層ウェハ10を回転させる。以下では、この回転ローラを駆動ローラの名称で説明する。
 図2(a)はカセット100のみの構成を示し、図2(b)はカセット100に積層ウェハ10を保持させた状態を示している。駆動ローラ100cは、駆動機構(図示していない)によって駆動され、支持する積層ウェハ10を回転駆動する。従動ローラ100dは、回転する積層ウェハ10の回転に従って回転する。なお、従動ローラ100dは、駆動ローラ100cと伝達機構(図示していない)を介して連結することで駆動させたり、駆動機構(図示していない)によって回転駆動させてもよい。
 押さえローラ100eは、設置された積層ウェハ10に対して接近および離隔自在とし、図2中において、積層ウェハ10を上方から接触して駆動ローラ100cや従動ローラ100dに対して押さえることで、積層ウェハ10をカセット100内に保持させることができる。なお、図2には、押さえローラ100eを積層ウェハに押させる機構は図示しないが、例えば、押さえバネによって押さえることができる。
 図3,4は、本発明の接着剤注入装置の動作の概略を説明するための図である。図3はフローチャートを示し、図4は動作の各状態例を示している。
 はじめに、積層ウェハ10の外周端面に、注入口を除いてシールを形成する。このシール形成工程は、積層ウェハ10の外周端面にシール材の樹脂を塗布する工程(図4(a))(S1a)と、塗布したシール材の樹脂を硬化させる工程(図4(b))(S1b)とを備える。シール材の樹脂を硬化は、シール硬化装置41によって行う。シール硬化装置41は、例えば樹脂が紫外線硬化性樹脂である場合には紫外線を照射することで硬化させ、また、樹脂が熱硬化性樹脂である場合には加熱することで硬化させる(S1)。
 次に、積層ウェハ10のウェハ間に絶縁性樹脂からなる接着剤を注入する。接着剤の注入は、積層ウェハ10を収納する容器を真空ポンプで排気し(S2a)、積層ウェハ10に注入口に、接着剤を接触させて接液し(S2b)、その後、容器内にN2ガス等を導入することで内部の圧力を大気圧に開放あるいは、大気圧以上の圧力に加圧し、積層ウェハ10内外の差圧を利用して、接液した接着剤を積層ウェハ10の内部に注入する。この接着剤の注入において、積層ウェハ10内への注入を容易とするために、接着剤を加熱して接着剤の粘度を下げてもよい(S2c)。これによって、積層ウェハ10のウェハ間に接着剤61を注入する(S2)。
 積層ウェハ10のウェハ間に接着剤を注入した後、注入口に付着している余剰の接着剤を拭き取る。接着剤の拭き取りは、例えば、拭き取り装置81の拭き取り材を積層ウェハ10の注入口に接触させることで行うことができる(図4(d))(S3)。余剰の接着剤を拭き取った後、注入した接着剤を硬化させて積層ウェハを接着させる。接着剤の硬化は、例えば、加熱によって行うことができる(図4(e))(S4)。
 接着剤を硬化させた後、積層ウェハ10を接着剤注入装置から取り出す(S5)。
 本発明は、積層ウェハ10に対するこれら各工程を、複数枚の積層ウェハ10をカセット100に取り付けた状態でカセット単位で行う。
 以下、シール形成装置のシール塗布部3の構成について、図5~図8を用いて説明する。この構成例は、積層ウェハの外周端面にシール材の樹脂を浸透させた塗布ローラを接触させ、積層ウェハを軸回転させることによって、積層ウェハの外周端面を連続的にシールする例である。
 はじめに、シール形成装置のシール塗布部3の構成例について説明する。図5は構成例の概略平面図であり、図6は構成例の概略斜視図である。
 図5、図6において、シール塗布部3は、カセット100に保持された積層ウェハ10を導入し、積層ウェハ10の外周端面にシール材の樹脂を塗布する。積層ウェハ10は、カセット100の駆動ローラ100cと従動ローラ100d上に載置されると共に、押さえローラ100eによって下方に押圧されて保持される。押さえローラ100eは、例えば押さえバネ35によって積層ウェハ10を下方に押させる。なお、従動ローラ100dは駆動ローラとしてもよい。積層ウェハ10は、図示しない駆動機構で駆動される駆動ローラ100cによって軸回転する。
 図6において、押さえローラ100eには複数のスペーサ部材100fが設けられ、各スペーサ部材は複数の積層ウェハ10間に配置される。この複数のスペーサ部材100fは、複数の積層ウェハ10間に所定の大きさの間隙を形成する。各スペーサ部材100fの厚さ寸法は、シール塗布部3によりシール材が複数の積層ウェハ10の外周端面に塗布されたときに、シール材による積層ウェハ10間の封止を妨げる大きさを有する。これによって、隣接する積層ウェハ10間の隙間にシール材が滲入して、積層ウェハ10間が連結することを防ぐことができる。
 また、シール塗布部3は、積層ウェハ10の外周端面11と接触してシール材の樹脂を塗布する接触部材として塗布ローラ34を備える。また、シール材の樹脂31を保持する容器32を備える。塗布ローラ34の一部は、容器32内に保持されるシール材の樹脂31に漬すことによって、ローラ面にシール材の樹脂を含浸あるいは付着させる。
 シール塗布部3は、駆動ローラ100c、従動ローラ100e、および押さえローラ100fによって積層ウェハ10を回転させると共に、積層ウェハ10の外周端面11の一部に塗布ローラ34を押し当てる。塗布ローラ34のローラ面には、シール材31の樹脂が含浸あるいは付着されているため、塗布ローラ34を積層ウェハ10の外周端面11の接触させることによって、シール材の樹脂はローラ面上から外周端面11に転写され、外周端面11には樹脂が塗布される。
 なお、塗布ローラ34の外周面にスクレーバ36を当接することによって、ローラ面に余剰に付着した樹脂を取り除き、積層ウェハ10の外周端面11と接触する塗布面での樹脂量を一定に保持させることができる。
 積層ウェハ10の外周端面11と接触してシール材の樹脂を塗布する接触部材は塗布ローラに限られるものではなく、例えば、外表面が少なくともシール材の樹脂を含浸する多孔質を有する柔軟性部材としてもよい。この部材を容器32内に保持されるシール材の樹脂31に漬すことによって、多孔質部分にシール材の樹脂を含浸させて浸透させ、積層ウェハ10の外周端面11と接触させることによって、多孔質に含浸させたシール材の樹脂を外周端面に塗布することができる。
 次に、シール材の樹脂の塗布動作について、図7のフローチャート、および図8の位置決めを説明するための図を用いて説明する。
 はじめに、積層ウェハ10をシール塗布部3に取り付け(S11)、積層ウェハ10の位置決めを行う。積層ウェハ10の位置決めは、積層ウェハ10の設けたノッチ14あるいはオリフラ15を用いて行うことができる。
 図8(a)~(d)は、積層ウェハ10の位置決めを行う状態を示している。積層ウェハ10には、ノッチ14あるいはオリフラ15が設けられている。なお、図5では、ノッチ14とオリフラ15とを併設した例を示しているが、何れか一方を備える構成とすることができる。
 積層ウェハ10の外周端面11に設けるシールは、真空差圧法による圧力差によってウェハ間の隙間に接着剤を注入するためにウェハの外周部分を囲む構成部材である。このシールは、この囲み部分を形成するために、シール材の樹脂を塗布する部分(塗布範囲12)と、接着剤を内部に注入する注入口16を形成するために、シール材の樹脂を塗布しない部分(塗布除外範囲13)とを備える。そのため、積層ウェハ10は、シール材の樹脂を塗布する部分と塗布しない部分を区分けするために、積層ウェハ10の位置決めを行う必要がある。
 この位置決めは、ノッチ14あるいはオリフラ15と駆動機構側に設けた対応部分とを位置合わせすることによって行う他に、ノッチ14あるいはオリフラ15を用いて積層ウェハの位置を検出することで行うことができる。
 なお、図8では、ノッチ14あるいはオリフラ15の位置を、注入口16あるいは塗布除外範囲13の位置とする例を示しているが、ノッチ14あるいはオリフラ15と、注入口16あるいは塗布除外範囲13との位置関係は任意に定めることができる。図8は、ノッチ14の位置をシール材の塗布の開始点37aとする例を示している。
 図8(b)において、積層ウェハ10を駆動ローラ100cによって回転させ、シール材の塗布の開始点37aが、例えば、塗布ローラ(図示していない)の上方位置となるように、積層ウェハ10の回転位置を位置決めする。
 また、この位置決めにおいて、ノッチ14あるいはオリフラ15を用いて、複数枚の積層ウェハ10の各位相を合わせる。図8(c)は位相を合わせる前の状態を示し、図8(d)は位相を合わせて後の状態を示している。ここでは、位置決め材17によってノッチ14の位置を合わせることで、各積層ウェハ10の位相を合わせている。位置決め材は複数枚の積層ウェハ10の各位相を合わせる位置決め機構を構成している(S12)。
 積層ウェハ10の回転位置を位置決めした後、塗布ローラ34を図示していない上昇機構によって上昇させて、積層ウェハ10の開始点37aに接触させる(S13a)。
 積層ウェハ10の開始点37aに接触させた後、駆動ローラ100cによって積層ウェハ10を回転させ、シール材の樹脂31を塗布ローラ34から積層ウェハ10の外周端面11に転写させる (S13b)。
 積層ウェハ10を回転させながら樹脂31を所定位置まで塗布する。これによって、積層ウェハ10の外周端面11において、塗布範囲12にシール材の樹脂31が塗布され、塗布除外範囲にはシール材の樹脂31は塗布されない(S13c)。
 樹脂31を塗布した後、図示しない昇降機構によって、塗布ローラ34を積層ウェハ10の外周端面11から移動させて、塗布ローラ34を積層ウェハ10の外周端面11から切り離す(S13d)。S13a~S13dによって、塗布処理が行われる(S13)。
 シール塗布部3において、積層ウェハ10の外周端面11にシール材の樹脂を塗布した後、積層ウェハ10をシール硬化部4に移動させる。シール硬化部4において、積層ウェハ10に塗布した樹脂を硬化させる。この樹脂の硬化は、例えば樹脂が紫外線硬化性樹脂である場合には紫外線を照射することで硬化させ、また、樹脂が熱硬化性樹脂である場合には加熱することで硬化させる(S14)。シール材の樹脂を硬化させた後、積層ウェハをシール形成装置から取り出し(S15)、その後、積層ウェハのウェハ間の隙間に接着剤を注入してウェハを接着させる。
 次に、接着剤注入部6の構成例について説明する。図9は構成例の概略平面図であり、図10は構成例の概略斜視図である。
 図9、図10において、接着剤注入部6は、カセット100に保持された積層ウェハ10を導入し、外周端面にシール材の樹脂31が形成された積層ウェハ10のウェハ間に接着剤を注入する。積層ウェハ10は、カセット100内に注入口16を下方位置に位置あわせた状態で接着剤注入室60内に取り付けられる。このとき、複数の積層ウェハ10は、シール塗布部3において位相合わせは完了している。
 接着剤注入部6は、積層ウェハ10の注入口16と接触して接着剤を注入するために、接着剤61の絶縁樹脂を保持する容器62を備える。接着剤注入室60は、内部を真空に減圧する真空ポンプ64と、内部を大気圧の戻すあるいは加圧するためにガスを導入するガス導入部65を備える。
 容器62は昇降部63によって上下動自在であり、容器62を上昇させることによって、接着剤61を積層ウェハ10の注入口16に接液させ、また、容器62を下降させることによって、接着剤61を積層ウェハ10の注入口16から離すことができる。
 次に、接着剤の樹脂の注入動作について、図11のフローチャート、および図12の注入動作を説明するための図を用いて説明する。
 はじめに真空排気ポンプ64によって接着剤注入室60内を真空に排気する(S21)。シール形成工程によって外周端面にシールを形成した積層ウェハ10を接着剤注入室60内に導入し(S22)、接着剤注入室60内でカセット100を位置決めすることによって積層ウェハ10の位置決めを行う(図12(a))(S23)。
 真空状態の接着剤注入室60内に導入された積層ウェハ10は、積層ウェハ10のウェハ間の隙間も真空状態となっている。昇降部63を駆動して容器62を上昇させ、積層ウェハ10の注入口16に接着剤61の液を接液させる(図12(b))(S24)。
 その後、ガス導入部65によって接着剤注入室60内にN2ガスを導入し、接着剤注入室60内の圧力を、大気圧あるいは大気圧以上の圧力に高める。このガス導入による容器内の圧力上昇によって、積層ウェハ10の内外に圧力差を生じさせる。この圧力差により、接着剤61の樹脂は積層ウェハ10のウェハ間の隙間に浸透し、接着剤の注入を行うことができる。このとき、接着剤61を加熱して接着剤61の粘性を下げることによって、接着剤61の注入を容易とすることができる(図12(c))(S25)。
 接着剤61の注入が完了した後、昇降部63を駆動して容器62を下降させ、接着剤61を積層ウェハ10の注入口16から離す(S26)。
 接着剤61を注入した積層ウェハ10は、カセット100に保持させた状態で、拭き取り部8の拭き取り室80内に移動させる(S27)。
 図13は、拭き取り部8の一構成例を説明するための図である。図13において、拭き取り部6は、積層ウェハ10の注入口16に付着している余剰の接着剤を拭き取るために、拭き取り装置81を備える。拭き取り装置81は、例えば、拭き取り材82を2本のローラ間でエンドレスに回転自在に取り付け、この拭き取り材82を回転させながら積層ウェハ10の注入口16に接触させることによって注入口16に付着している余剰の接着剤を拭き取る。
 拭き取り装置81は昇降部(図示していない)によって上下動自在であり、拭き取り装置81を上昇させることによって、拭き取り材を積層ウェハ10の注入口16に接触させ(S27)、拭き取り材を回転させることで余剰の接着剤を拭き取る(S28)。拭き取った後は、拭き取り装置81を下降させ、カセット100を拭き取り室80内から取り出すことによって積層ウェハ10の取り出しを行う(S29)。
 次に、本発明の接着剤注入装置の別の構成について図14を用いて説明する。図14に示す構成では、シール硬化部4の下流側に設ける接着剤注入部6として複数の接着剤注入室60A,60Bを設ける。
 接着剤注入室60Aは仕切弁112Aを介して接続され、接着剤注入室60Bは仕切弁112Bを介して接続される。接着剤注入室60Aは、接着剤61を入れた容器62A、容器62Aを上下動させる昇降部63A、接着剤注入室60A内を真空排気する真空ポンプ64A、接着剤注入室60A内にガスを導入するガス導入部65Aを備え、また、接着剤注入室60Bは、接着剤61を入れた容器62B、容器62Bを上下動させる昇降部63B、接着剤注入室60B内を真空排気する真空ポンプ64B、接着剤注入室60B内にガスを導入するガス導入部65Bを備える。
 シール硬化室40Aからは、仕切弁112A,112Bを介してカセット100に納められた積層ウェハ10が導入される。
 ここで、接着剤注入部6で行う注入速度がシール硬化部4における硬化速度よりも遅い場合には、積層ウェハの処理速度は、処理速度が遅い接着剤注入部6の速度に依存する。図14に示す構成では、処理速度が遅い接着剤注入部6の接着剤注入室60の室数を増やす構成とすることによって、接着剤注入装置の全体の処理速度を向上させる。
 図15は、本発明の接着剤注入装置1の全体の構成を説明するための概略構成図である。なお、上述したシール塗布部3,シール硬化部4,接着剤注入部6,拭き取り部8,接着剤硬化部9は、接着剤注入装置1の全体を形成する各構成部であり、図15に示す構成は、接着剤注入の処理をより効率的なものとする一構成例である。
 図15において、接着剤注入装置1は、積層ウェハの処理の流れに沿って、前処理部2、シール塗布部3、シール硬化部4、排気部5、接着剤注入部6および接着剤準備部7、拭き取り部8、接着剤硬化部9を備え、各部を構成する前処理室20、シール塗布室30、シール硬化室40、排気室50、接着剤注入室60および接着剤準備室70、拭き取り室80、接着剤硬化室90をインラインに配置する。接着剤準備室70は接着剤注入室60と並列させて配置し、接着剤準備室70で準備した接着剤を接着剤注入室60に移動させて接着剤の注入処理を行い、一つのカセット100について積層ウェハ10に対して接着剤の注入が完了した後に再び接着剤準備室70に戻し、次のカセット100に保持される積層ウェハ10での接着剤注入の準備を行う。
 接着剤準備室70は、接着剤を加熱して粘度を下げる予備加熱室70aと、減圧した接着剤内の気泡を放出させる接着剤脱泡室70bとを備える。一方、接着剤注入室60は、第1の接着剤注入室60aと第2の接着剤注入室60bとを備える。第1の接着剤注入室60aと第2の接着剤注入室60bとを、排気室50と拭き取り室80との間でインラインに配置する。第1の接着剤注入室60aは、接着剤脱泡室70bから脱泡が完了した接着剤を受け取って接着剤の注入処理を行う。一方、第2の接着剤注入室60bは、第1の接着剤注入室60aで注入処理に用いて後の残りの接着剤を予備加熱室70aに戻す。予備加熱室70aは、第2の接着剤注入室60bから戻された接着剤を再度予備加熱し、接着剤脱泡室70bに送り、脱泡処理を行わせる。
 上記したように、接着剤は、予備加熱室70a、接着剤脱泡室70b、第1の接着剤注入室60a、第2の接着剤注入室60bを循環する。
 上記構成において、前処理部2の前処理室20では、積層ウェハ10をカセット100に取り付ける。以後の積層ウェハ10の処理は、カセット100に取り付けられた状態で行われる。また、排気部5の排気室50にはターボ分子ポンプ(TMP)および油回転真空ポンプ(DRP)が接続され、第1の接着剤注入室60aの圧力に備えて減圧する。また、第1の接着剤注入室60aおよび接着剤脱泡室70bには油回転真空ポンプ(DRP)が接続される。
 また、予備加熱室70aには、接着剤供給室70cから接着剤の供給を受け、接着剤注入によって減った接着剤を補充する。
 図16は、接着剤注入装置1の動作例を説明するためのフローチャートである。
 図16のフローチャートにおいて、接着剤注入装置1の動作は、シール形成処理(S10)と接着剤注入処理(S20)と、接着剤拭き取り処理(S30)と、接着剤硬化処理(S40)と、装置からの取り出し処理(S50)と、接着剤の準備処理(S100)とを備える。
 シール形成処理(S10)では、図7のフローチャートで示したように、カセット100に設置した積層ウェハ10を接着剤注入装置1に取り付け(S10a)、ノッチあるいはオリフラを用いて各積層ウェハの位相を合わせ(S10b)、積層ウェハ10の外周端面にシール材を塗布し(S10c)、塗布したシール材を硬化させ(S10d)、積層ウェハ10をカセット100に設置した状態でシール処理の装置から取り出す(S10e)。
 一方、接着剤の準備処理(S100)において、導入した接着剤(S101)に予備加熱処理や脱泡処理を施しておく(S102)。
 接着剤注入処理(S20)では、S10のシール形成処理によってシールを施した積層ウェハ10と、準備処理(S100)で用意した接着剤61とを用いて、積層ウェハ10の注入口に接着剤61を接液させ(S20a)、加熱して粘性を低下させると共に、減圧と大気圧への開放あるいは加圧によって、接着剤61を積層ウェハ10のウェハ間に注入を行って(S20b)、注入を完了させた後(S20c)、積層ウェハ10をカセット100と共に接着剤61から離液させる(S20d)。
 接着剤の注入処理(S20)の後は、接着剤拭き取り処理(S30)、接着剤硬化処理(S40)、装置からの取り出し処理(S50)を行う。
 本発明の形態によれば、一連の処理をライン内で行うことによって、外部の雰囲気に曝されないため、注入を行う接着剤の汚染を防ぐことができる。
 従来の接着剤注入処理では、半導体ウェハをカットして形成される半導体チップを収容体内に積層し、これら半導体チップ間に樹脂を注入して絶縁樹脂層を形成する場合や、ウェハの外周端面をシールし、注入口からウェハ間の隙間に絶縁性接着材を注入する場合には、半導体ウェハをカットして半導体チップを形成する工程や、ウェハの外周端面にシールを形成する工程を別装置の容器内で行う必要がある。そのため、半導体チップやシールを形成したウェハを接着剤の注入を行う容器内に導入する際に一旦外気に取り出すことになる。この際、外気の雰囲気に露出することになり、ウェハ面に微粒子が付着するなどの汚染の影響を受けるおそれがあるという問題がある。
 これに対して、本発明の形態によれば、複数の半導体ウェハ等の基板からなる積層体をカセットによって一体に保持した状態で処理することで、外気の雰囲気に露出することなく、ウェハ面に微粒子が付着するなどの汚染の影響を回避することができる。
 従来の接着剤注入処理では、容器と積層ウェハとの間に圧力差を利用して、積層ウェハの全周から接着剤を注入する場合には、単一の容器内に積層ウェハを配置した状態で処理を行うため、積層ウェハが大型化して接着剤の注入時間が増加した場合に、注入時間の増加はそのまま半導体装置の製造時間の増加に影響し、生産量が低減する要因となるという問題がある。
 これに対して、本発明の形態によれば、積層ウェハの外周端の一部から接着剤を注入することによって、積層ウェハが大型化して接着剤の注入時間が増加した場合であっても、注入時間の増加を抑制して、半導体装置の製造時間の増加を防ぎ、生産量の低減を防ぐことができる。
 従来の接着剤注入処理では、真空差圧法によって接着剤の樹脂を積層ウェハのウェハ間に注入する場合には、容器内を真空状態に減圧することから、容器の排気や、接着剤の樹脂内から気体を放出させる脱泡を行う必要があるが、これらの各処理に要する時間はそれぞれ異なり、接着剤注入の処理をインラインの一貫処理で行う場合には、この接着剤の注入処理に要する時間が全体の処理時間に大きく影響し、半導体装置の製造の生産性の向上を抑制する要因となっている。
 これに対して、本発明の形態によれば、接着剤の注入処理に要する時間を短縮することができるため、導体装置の製造の一貫処理において、接着剤注入処理による生産性への制限を解消することができる。
 従来の接着剤注入処理において、積層ウェハの注入口から接着剤を差圧によって注入する処理では、注入処理の後に注入口の付近に余剰の接着剤が付着する場合がある。この注入口付近に付着した接着剤は、ウェハの汚染要因となるおそれがあるという問題がある。
 これに対して、本発明の形態によれば、接着剤拭き取り部を備えることによって注入口付近に付着した接着剤を除去し、ウェハの汚染要因を除くことができる。
 また、積層ウェハへの接着剤の注入処理時間を短縮するために、複数枚の積層ウェハに対して接着剤の注入処理工程を行うことが考えられる。この複数枚の積層ウェハに対して接着剤を注入するには、接着剤の注入を行う処理室内において複数枚の積層ウェハの注入口の位置を合わせる必要がある。また、接着剤注入の各工程において複数枚の積層ウェハを同様の処理条件で取り扱う上において、各処理工程を行う処理室内に複数枚の積層ウェハの位置合わせを行う機構が必要となる。
 しかしながら、通常、この処理室は真空排気の時間を短縮する必要性から小容量であることが求められており、この狭い空間内に複数枚の積層ウェハの注入口の位置合わせを行う機構を配置することは困難である。
 これに対して、本発明の位置決め機構によれば、狭い空間内であっても複数枚の積層ウェハの注入口の位置合わせを容易に行うことができる。
 なお、本発明は前記各実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨に基づいて種々変形することが可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
 本発明のシール形成方法、シール形成装置は、3次元の半導体装置、3次元の半導体回路装置に適用することができる。
 1 接着剤注入装置
 2 前処理部
 3 シール塗布部
 4 シール硬化部
 5 排気部
 6 接着剤注入部
 7 接着剤準備部
 8 拭き取り部
 9 接着剤硬化部
 10 積層ウェハ
 10a~10n 積層ウェハ
 10A,10B ウェハ
 10C 間隔
 11 ウェハ端面
 12 塗布範囲
 13 塗布除外範囲
 14 ノッチ
 15 オリフラ
 16 注入口
 17 位置決め部材
 18 シール
 20 前処理室
 30 シール塗布室
 31 シール材
 32 容器
 33 昇降部
 34 塗布ローラ
 35 押さえバネ
 36 スクレーバ
 37 シール材塗布部
 37a 塗布開始部
 37b 塗布終了部
 38 保持ローラ
 40 シール硬化室
 41 シール硬化装置
 50 排気室
 60 接着剤注入室
 60a,60b 接着剤注入室
 61 接着剤
 62 容器
 63 昇降部
 64 真空排気ポンプ
 65 ガス導入部
 70 接着剤準備室
 70a 予備加熱室
 70b 接着剤脱泡室
 70c 接着剤供給室
 80 拭き取り室
 81 拭き取り装置
 82 拭き取り材
 90 接着剤硬化室
 91 接着剤硬化装置
 100 カセット
 100a,100b 枠体
 100c 駆動ローラ
 100d 従動ローラ
 100e 押さえローラ
 100f スペーサ部材
 110~113…仕切弁。

Claims (17)

  1.  互いに対向する少なくとも2枚の基板を有する積層体の前記基板間に接着剤を注入する接着剤注入装置であって、
     複数の前記積層体を前記各基板の積層方向に沿って配列して保持するカセットと、
     前記複数の積層体が前記カセットに保持された状態で、前記各基板間への前記接着剤の注入動作が時間的に重なり合うように前記接着剤を前記各基板間に注入する接着剤注入部とを備えることを特徴とする接着剤注入装置。
  2.  前記複数の積層体の外周端面にシール材を塗布する塗布部を更に備え、該塗布部は、前記シール材が付着され且つ前記各外周端面にそれぞれの少なくとも一部に接触する状態が時間的に重なり合う接触部材を有することを特徴とする請求項1に記載の接着剤注入装置。
  3.  前記複数の積層体は、それぞれの配列方向に沿って伸びる軸線の周りに回転自在に前記カセットに保持され、前記軸線の周りに回転することによって、前記塗布部により前記外周端面に前記シール材が塗布されることを特徴とする請求項2に記載の接着剤注入装置。
  4.  前記カセットは、前記複数の積層体をその配列方向の両側から挟む2つの枠体と、この枠体を連結する連結部材とを備え、
     前記連結部材は、前記複数の積層体を支持することを特徴とする、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の接着剤注入装置。
  5.  前記連結部材は、前記複数の積層体の配列方向に沿って伸びる軸線の周りに回転する回転ローラを有し、前記回転ローラの回転により前記積層体が回転することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の接着剤注入装置。
  6.  前記連結部材は、前記複数の積層体を支持し、前記回転ローラの駆動に従って回転する従動ローラと、前記各積層体を前記回転ローラ及び前記従動ローラに押圧する押さえローラとを更に有することを特徴とする請求項5に記載の接着剤注入装置。
  7.  前記押さえローラは、前記複数の積層体に対して近接及び離隔自在であることを特徴とする請求項6に記載の接着剤注入装置。
  8.  前記回転ローラ、前記従動ローラ及び前記押さえローラのうち少なくとも一つには、前記複数の積層体間に所定の大きさの間隙を形成すべくそれぞれが前記複数の積層体間に配置される複数のスペーサ部材が設けられていることを特徴とする請求項6又は7に記載の接着剤注入装置。
  9.  前記各スペーサ部材の厚さ寸法は、前記塗布部により前記シール材が前記複数の積層体の前記外周端面に塗布されたときに、前記シール材による前記積層体間の封止を妨げる大きさを有することを特徴とする請求項8に記載の接着剤注入装置。
  10.  前記複数の積層体は、前記シール材が塗布されない塗布除外範囲を有し、
     前記各積層体の前記塗布除外範囲をそれぞれ前記各積層体の所定の回転位置に位置決めする位置決め機構を更に備えることを特徴とする請求項3乃至9のいずれか一項に記載の接着剤注入装置。
  11.  前記位置決め機構は、前記基板に形成されたノッチ又はオリフラを基準にして前記各積層体の位置決めをすることを特徴とする請求項10に記載の接着剤注入装置。
  12.  前記位置決め機構は、前記各積層体の前記塗布除外範囲を同一の回転位置に位置決めすることを特徴とする請求項10又は11に記載の接着剤注入装置。
  13.  前記接着剤注入部は、前記接着剤が保持され且つ前記複数の積層体の少なくとも前記塗布除外範囲が前記接着剤に接触する状態が時間的に重なり合うように前記複数の積層体を受け入れる容器を有することを特徴とする請求項10乃至12のいずれか一項に記載の接着剤注入装置。
  14.  前記接着剤注入部は、前記塗布除外範囲を経て前記各基板間に前記接着剤を真空差圧法によって注入することを特徴とする請求項13に記載の接着剤注入装置。
  15.  前記複数の積層体の前記塗布除外範囲に付着した余剰の接着剤を除去する接着剤拭き取り部を更に備えることを特徴とする請求項10乃至14のいずれか一項に記載の接着剤注入装置。
  16.  前記塗布部により塗布された前記シール材を硬化させるシール材硬化部を更に備えることを特徴とする請求項2乃至15のいずれか一項に記載の接着剤注入装置。
  17.  前記接着剤注入部で用いられる前記接着剤を用意する接着剤準備室を更に備え、前記塗布部、前記シール材硬化部、前記接着剤注入部及び前記接着剤準備室は、インラインに配置されていることを特徴とする請求項16に記載の接着剤注入装置。
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