WO2024014221A1 - 基板製造方法および基板製造装置 - Google Patents

基板製造方法および基板製造装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2024014221A1
WO2024014221A1 PCT/JP2023/022221 JP2023022221W WO2024014221A1 WO 2024014221 A1 WO2024014221 A1 WO 2024014221A1 JP 2023022221 W JP2023022221 W JP 2023022221W WO 2024014221 A1 WO2024014221 A1 WO 2024014221A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
substrate
filler
gap
substrate manufacturing
manufacturing apparatus
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2023/022221
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
正行 佐竹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ebara Corp filed Critical Ebara Corp
Priority to KR1020257003865A priority Critical patent/KR20250036173A/ko
Priority to CN202380052720.XA priority patent/CN119522484A/zh
Publication of WO2024014221A1 publication Critical patent/WO2024014221A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P10/00—Bonding of wafers, substrates or parts of devices
    • H10P10/12—Bonding of semiconductor wafers or semiconductor substrates to semiconductor wafers or semiconductor substrates
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P52/00—Grinding, lapping or polishing of wafers, substrates or parts of devices
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P72/00—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof
    • H10P72/04—Apparatus for manufacture or treatment
    • H10P72/0402—Apparatus for fluid treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P72/00—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof
    • H10P72/04—Apparatus for manufacture or treatment
    • H10P72/0428—Apparatus for mechanical treatment or grinding or cutting
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P72/00—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof
    • H10P72/04—Apparatus for manufacture or treatment
    • H10P72/0448—Apparatus for applying a liquid, a resin, an ink or the like
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W70/00—Package substrates; Interposers; Redistribution layers [RDL]
    • H10W70/60—Insulating or insulated package substrates; Interposers; Redistribution layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W74/00—Encapsulations, e.g. protective coatings
    • H10W74/01—Manufacture or treatment

Definitions

  • the present invention relates to a substrate manufacturing method and a substrate manufacturing apparatus.
  • the non-device surface of one substrate is ground.
  • the substrate has a rounded shape or a chamfered shape (beveled portion) in advance at its peripheral edge.
  • the bevel portion becomes thinner due to grinding, a sharp edge portion (knife edge portion) is formed, which may result in defects such as cracks and chips. Therefore, in the bevel fill technique, the gaps between the bevel parts in the laminated substrate are filled with a filler to support the knife edge part with the filler and prevent the occurrence of defects.
  • an object of the present invention is to provide a substrate manufacturing method and a substrate manufacturing apparatus that can prevent defects from occurring in the substrate due to air bubbles mixed in the filler.
  • a substrate manufacturing method that manufactures a laminated substrate formed by bonding a first substrate and a second substrate.
  • the substrate manufacturing method includes a step of applying a filler to a gap between a bevel portion of the first substrate and a bevel portion of the second substrate, and a step of removing air bubbles from the filler applied to the gap. including.
  • the step of removing the bubbles includes the step of vibrating the laminated substrate through a substrate holding device that holds the laminated substrate.
  • the step of removing air bubbles includes the step of injecting a pressurized fluid onto a filler applied to the gap.
  • the substrate manufacturing method includes a step of removing air bubbles from the filler before being applied to the gap.
  • the substrate manufacturing method includes a step of curing a filler applied to the gap after the step of removing the air bubbles. In one aspect, the substrate manufacturing method includes a step of grinding the laminated substrate.
  • a substrate manufacturing apparatus that manufactures a laminated substrate formed by bonding a first substrate and a second substrate.
  • the substrate manufacturing apparatus includes a coating device that applies a filler to a gap between a beveled portion of the first substrate and a beveled portion of the second substrate, and a bubble remover that removes air bubbles from the filler applied to the gap.
  • a device that applies a filler to a gap between a beveled portion of the first substrate and a beveled portion of the second substrate, and a bubble remover that removes air bubbles from the filler applied to the gap.
  • the bubble removal device includes a vibration device that vibrates the laminated substrate through a substrate holding device that holds the laminated substrate.
  • the bubble removing device includes a fluid ejecting device that ejects pressurized fluid onto the filler applied to the gap.
  • the coating device includes a spray nozzle that sprays pressurized fluid onto the filler supplied to a supply nozzle that supplies the filler toward the gap.
  • the substrate manufacturing apparatus includes a curing device that hardens the filler applied to the gap.
  • the curing device is disposed downstream of a fluid ejecting device that injects pressurized fluid onto the filler applied to the gap in the rotational direction of the substrate.
  • FIG. 1A is an enlarged cross-sectional view showing a peripheral portion of a wafer, which is an example of a substrate.
  • FIG. 1B is an enlarged sectional view showing a peripheral portion of a wafer, which is an example of a substrate.
  • FIG. 2A is a schematic diagram showing an example of a stacked wafer in which two wafers are bonded.
  • FIG. 2B is a schematic diagram showing a stacked wafer after the second wafer shown in FIG. 2A is ground (thinned).
  • FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a substrate manufacturing apparatus.
  • FIG. 4A is a diagram showing how the filler is applied to the stacked wafers.
  • FIG. 4B is a diagram showing the size of the filler applied to the stacked wafers.
  • FIG. 6A is a diagram showing how pressurized fluid is injected into gaps between stacked wafers.
  • FIG. 6B is a diagram showing how pressurized fluid is injected into gaps between stacked wafers. It is a figure showing other embodiments of a coating device.
  • FIG. 3 is a diagram showing a curing device for curing filler applied to gaps between stacked wafers.
  • FIG. 3 is a diagram showing a combination of a fluid ejecting device as a bubble removing device and a curing device.
  • FIGS. 1A and 1B are enlarged cross-sectional views showing the peripheral edge of a wafer, which is an example of a substrate. More specifically, FIG. 1A is a sectional view of a so-called straight wafer, and FIG. 1B is a sectional view of a so-called round wafer.
  • the bevel portion is the outermost peripheral surface of the wafer W, which is composed of an upper inclined portion (upper bevel portion) P, a lower inclined portion (lower bevel portion) Q, and a side portion (apex) R. (denoted by symbol B).
  • the bevel portion is a portion (indicated by the symbol B) that constitutes the outermost peripheral surface of the wafer W and has a curved cross section.
  • the top edge portion E1 is a region located inside the beveled portion B in the radial direction and is a flat portion located radially outside the region D in which the device is formed.
  • the top edge portion E1 may include a region where a device is formed.
  • the bottom edge portion E2 is a flat portion located on the opposite side to the top edge portion E1 and located radially inward than the bevel portion B.
  • FIG. 2A is a schematic diagram showing an example of a stacked wafer made by bonding two wafers together
  • FIG. 2B is a schematic diagram showing the stacked wafer after the second wafer shown in FIG. 2A is ground (thinned).
  • the stacked wafer Ws shown in FIG. 2A is manufactured by bonding the round-shaped first wafer W1 and second wafer W2 shown in FIG. 1B.
  • a knife edge portion NE is formed at the peripheral edge of the second wafer W2.
  • This knife edge portion NE is easily chipped due to physical contact, and as a result, there is a risk that defects such as cracks and chips may occur in the stacked wafer Ws. Therefore, by applying a filler between the first wafer W1 and the second wafer W2 of the stacked wafer Ws and hardening the filler, the knife edge portion NE is effectively protected.
  • FIG. 3 is a diagram showing an embodiment of a substrate manufacturing apparatus.
  • the substrate manufacturing apparatus is an apparatus that manufactures (that is, processes) a stacked wafer Ws formed by bonding a first wafer W1 and a second wafer W2. Therefore, the substrate manufacturing apparatus may also be called a substrate processing apparatus.
  • the substrate manufacturing apparatus fills the gap between the substrate holding device 1 that holds the stacked wafers Ws and the bevel portion B of the first wafer W1 and the bevel portion B of the second wafer W2 (that is, the gap between the stacked wafers Ws). It includes a coating device 2 for coating the filler F, and a bubble removing device 5 for removing bubbles from the filler F applied to the gaps between the stacked wafers Ws.
  • the substrate holding device 1 is a device that rotates the stacked wafers Ws while holding the stacked wafers Ws vertically by vacuum suction, but the substrate holding device 1 rotates the stacked wafers Ws horizontally. It may be configured to be rotated while being held in the same direction.
  • the substrate holding device 1 may be a combination of a plurality of holding rollers. Even with such a combination, the substrate holding device 1 can rotate the stacked wafers Ws while holding the stacked wafers Ws in the vertical direction.
  • the coating device 2 is arranged above the stacked wafers Ws held in the vertical direction. More specifically, the stacked wafers Ws are held with their planes perpendicular to the horizontal plane. In other words, the stacked wafers Ws are held vertically.
  • the coating device 2 includes a supply nozzle 4 that supplies the filler F toward the gaps between the stacked wafers Ws, and a support arm 3 that supports the supply nozzle 4.
  • the bubble removal device 5 includes a vibration device 10 that vibrates the stacked wafers Ws through the substrate holding device 1.
  • the vibration device 10 is, for example, an ultrasonic vibrator.
  • the vibration device 10 can vibrate the filler F applied to the gap between the stacked wafers Ws through the stacked wafers Ws by vibrating the stacked wafers Ws.
  • the vibration device 10 vibrates the air bubbles mixed in the filler F to bond adjacent air bubbles to each other.
  • the joined bubbles become large bubbles and are discharged (degassed) to the outside of the filler F.
  • the bubble removal device 5 (more specifically, the vibration device 10) can remove bubbles from the filler F applied to the gaps between the stacked wafers Ws.
  • FIG. 4A is a diagram showing how the filler is applied to the stacked wafers
  • FIG. 4B is a diagram showing the size of the filler applied to the stacked wafers.
  • the substrate manufacturing apparatus includes a control device 40 that controls the operations of the substrate holding device 1, the coating device 2, and the bubble removing device 5.
  • the control device 40 operates the substrate holding device 1 and the coating device 2 to rotate the stacked wafers Ws, and supplies the filler F from above the stacked wafers Ws through the supply nozzle 4.
  • the gaps between the stacked wafers Ws are filled with the filler F over the entire circumference of the stacked wafers Ws (see FIG. 4A).
  • the size D (i.e., line width) of the filler F applied from the supply nozzle 4 is 0.2 to 0.3 mm, and the size of the gap between the stacked wafers Ws. It corresponds to
  • the control device 40 operates the bubble removal device 5 (more specifically, the vibration device 10) to vibrate the stacked wafers Ws when applying the filler F to the gaps between the stacked wafers Ws. Air bubbles are removed from the filler F applied to the gaps between the stacked wafers Ws. The control device 40 continues the vibration by the vibration device 10 until the air bubbles are removed from the filler F. After applying the filler F to the gaps between the stacked wafers Ws, a grinding process is performed to grind (thin) the first wafer W1 or the second wafer W2.
  • the bubble removal device 5 can remove bubbles from the filler F applied to the gaps between the stacked wafers Ws. Therefore, the substrate manufacturing apparatus can prevent defects such as cracks and chips from occurring in the knife edge portion NE due to air bubbles mixed in the filler F.
  • FIG. 5 is a diagram showing another embodiment of the bubble removing device.
  • the bubble removing device 5 includes fluid ejecting devices 15 and 16 that eject pressurized fluid onto the filler F applied to the gaps between the stacked wafers Ws.
  • a pressurized fluid is a fluid that has been imbued with kinetic energy.
  • pressurized fluid means a gas (eg, nitrogen gas) pressurized to the pressure necessary to remove air bubbles from the filler F.
  • the fluid ejecting devices 15 and 16 are arranged adjacent to each other in the vertical direction, and are configured to locally inject pressurized fluid onto the filler F above the gap between the stacked wafers Ws. It is configured.
  • the bubble removal device 5 may comprise at least one of the fluid ejection devices 15,16.
  • FIGS. 6A and 6B are diagrams showing how pressurized fluid is injected into gaps between stacked wafers.
  • the control device 40 is electrically connected to each of the fluid ejection devices 15 and 16, and can independently control each of the fluid ejection devices 15 and 16.
  • the filler F is compressed by locally injecting pressurized fluid onto the filler F above the gap between the stacked wafers Ws.
  • the air bubbles mixed in the filler F are compressed together with the filler F, and eventually become small to the extent that they do not adversely affect the knife edge portion NE.
  • the size of the bubbles reduced by the injection of pressurized fluid does not return to its original size. In this way, the bubble removal device 5 can remove bubbles from the filler F applied to the gaps between the stacked wafers Ws.
  • FIG. 7 is a diagram showing another embodiment of the coating device.
  • the applicator 2 includes a syringe body 20 filled with filler F, an introduction section 21 that introduces the filler F in the syringe body 20 into the supply nozzle 4 through the support arm 3, and an introduction section.
  • the syringe may include a rod 22 that pushes out the filler F in the syringe body 21 to the supply nozzle 4, and an injection nozzle 23 that injects pressurized fluid (for example, nitrogen gas) to the filler in the syringe body 20.
  • pressurized fluid for example, nitrogen gas
  • the filler F in the syringe body 20 may already contain air bubbles. Therefore, in the embodiment shown in FIG. 7, the injection nozzle 23 injects pressurized fluid to the filler F supplied to the supply nozzle 4 (that is, the filler F in the syringe main body 20) to form the stacked wafer Ws. It is configured to remove air bubbles from the filler F before it is applied to the gap.
  • the control device 40 is configured to be able to control the operation of the injection nozzle 23. More specifically, controller 40 is electrically connected to a fluid source (not shown) that supplies pressurized fluid through injection nozzle 23 . By injecting the pressurized fluid from the injection nozzle 23, the air bubbles mixed into the filler F in the syringe body 20 are compressed together with the filler F, and eventually become small to the extent that they do not adversely affect the knife edge portion NE. (See Figures 6A and 6B).
  • the control device 40 is configured to be able to control the operation of the rod 22. More specifically, the control device 40 is electrically connected to a vertical movement device (not shown) that moves the rod 22 up and down.
  • a vertical movement device (not shown) that moves the rod 22 up and down.
  • An example of the rod 22 is a piston rod.
  • the filler F in the introduction section 21 is supplied through the supply nozzle 4 toward the gap between the stacked wafers Ws. Ru.
  • air bubbles can be removed from the filler F before it is applied to the gaps between the stacked wafers Ws, so that the knife edge portion NE may not be cracked due to air bubbles mixed in the filler F. Defects such as chipping can be prevented from occurring.
  • the embodiment shown in FIG. 3, the embodiment shown in FIG. 5, and the embodiment shown in FIG. 7 can be combined as appropriate. Such a combination allows air bubbles mixed into the filler F to be removed more effectively.
  • the substrate manufacturing apparatus may include only the configuration according to the embodiment shown in FIG. 7 instead of including the bubble removing device 5 (see FIGS. 3 and 5).
  • FIG. 8 is a diagram showing a curing device for curing the filler applied to the gaps between stacked wafers.
  • the substrate manufacturing apparatus may include a curing device 30 that hardens the filler F applied to the gaps between the stacked wafers Ws.
  • the control device 40 is electrically connected to the curing device 30 and can control the operation of the curing device 30.
  • the curing device 30 when employing the filler F that is cured by irradiation with ultraviolet rays, the curing device 30 may be an ultraviolet irradiation device that irradiates the filler F with ultraviolet rays to cure the filler F. .
  • the curing device 30 when employing a filler F that hardens with moisture, the curing device 30 may be a mist supply device that supplies mist to the filler F to harden the filler F.
  • the curing device 30 may be a heater that heats the filler F by supplying gas at a high temperature (that is, the temperature necessary to cure the filler F) to the filler F. In other words, the temperature required to cure the filler F is the curing temperature.
  • the substrate manufacturing apparatus may include a coating device 2, a bubble removal device 5 (more specifically, a vibration device 10), and a curing device 30.
  • a coating device 2 a bubble removal device 5 (more specifically, a vibration device 10), and a curing device 30.
  • the substrate manufacturing apparatus may further include an injection nozzle 23 (see FIG. 7) that injects pressurized fluid onto the filler F supplied to the supply nozzle 4.
  • FIG. 9 is a diagram showing a combination of a fluid injection device as a bubble removal device and a curing device.
  • the substrate manufacturing apparatus may include fluid ejecting devices 15 and 16 and a curing device 30.
  • the substrate manufacturing apparatus may further include an injection nozzle 23 (see FIG. 7) that injects pressurized fluid onto the filler F supplied to the supply nozzle 4.
  • the curing device 30 is arranged downstream of the fluid ejecting devices 15 and 16 in the rotation direction of the stacked wafers Ws.
  • the fluid ejecting devices 15 and 16 are arranged between the supply nozzle 4 and the curing device 30 in the rotation direction of the stacked wafers Ws.
  • At least one of the fluid ejection devices 15, 16 may have the same functionality as the curing device 30.
  • the fluid ejecting device 16 disposed downstream of the fluid ejecting device 15 in the rotation direction of the stacked wafer Ws may be configured to eject heated fluid. With such a configuration, air bubbles in the filler F supplied from the supply nozzle 4 are removed by the fluid injection device 15, and then the filler F is rapidly hardened.
  • the bubble removing device 5 may include not only the fluid ejecting devices 15 and 16 but also the vibrating device 10.
  • the present invention can be used in a substrate manufacturing method and a substrate manufacturing apparatus.

Landscapes

  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Die Bonding (AREA)

Abstract

本発明は、基板製造方法および基板製造装置に関するものである。基板製造方法は、第１基板（Ｗ１）のベベル部と第２基板（Ｗ２）のベベル部との間の隙間に充填剤（Ｆ）を塗布する工程と、隙間に塗布された充填剤（Ｆ）から気泡を除去する工程と、を備える。

Description

基板製造方法および基板製造装置
　本発明は、基板製造方法および基板製造装置に関する。
　複数の基板を積層・集積化する３次元実装技術では、複数の基板のデバイス面同士を接合した後に、一方の基板の非デバイス面を研削している。基板は予めその周縁部に丸みを帯びた形状または面取りされた形状（ベベル部）を有する。
　したがって、研削によってベベル部が薄くなると、鋭利な端部（ナイフエッジ部）が形成されてしまい、結果として、割れや欠けなどの欠陥が生じるおそれがある。そこで、ベベルフィル技術では、積層基板におけるベベル部の間の隙間を充填剤により埋めることで、ナイフエッジ部を充填剤で支持し、欠陥の発生を防止している。
特開２０２２－３８８３４号公報
　しかしながら、ベベル部の間の隙間に塗布された充填剤に気泡が混入していると、充填剤の内部における気泡（すなわち、空洞）に起因して、基板に欠陥が生じてしまうおそれがある。より具体的には、研削荷重がナイフエッジ部に加えられると、空洞部分におけるナイフエッジ部を充填剤で支持しきれなくなり、結果として、割れや欠けなどの欠陥が基板に生じるおそれがある。
　そこで、本発明は、充填剤に混入した気泡に起因して、基板に欠陥が生じることを防止することができる基板製造方法および基板製造装置を提供することを目的とする。
　一態様では、第１基板および第２基板を貼り合わせて形成された積層基板を製造する基板製造方法が提供される。基板製造方法は、前記第１基板のベベル部と前記第２基板のベベル部との間の隙間に充填剤を塗布する工程と、前記隙間に塗布された充填剤から気泡を除去する工程と、を含む。
　一態様では、前記気泡を除去する工程は、前記積層基板を保持する基板保持装置を通じて前記積層基板を振動させる工程を含む。
　一態様では、前記気泡を除去する工程は、前記隙間に塗布された充填剤に加圧流体を噴射する工程を含む。
　一態様では、前記基板製造方法は、前記隙間に塗布される前の充填剤から気泡を除去する工程を含む。
　一態様では、前記基板製造方法は、前記気泡を除去する工程の後に、前記隙間に塗布された充填剤を硬化させる工程を含む。
　一態様では、前記基板製造方法は、前記積層基板を研削する工程を含む。
　一態様では、第１基板および第２基板を貼り合わせて形成された積層基板を製造する基板製造装置が提供される。基板製造装置は、前記第１基板のベベル部と前記第２基板のベベル部との間の隙間に充填剤を塗布する塗布装置と、前記隙間に塗布された充填剤から気泡を除去する気泡除去装置と、を備える。
　一態様では、前記気泡除去装置は、前記積層基板を保持する基板保持装置を通じて前記積層基板を振動させる振動装置を備えている。
　一態様では、前記気泡除去装置は、前記隙間に塗布された充填剤に加圧流体を噴射する流体噴射装置を備えている。
　一態様では、前記塗布装置は、前記隙間に向けて充填剤を供給する供給ノズルに供給される充填剤に加圧流体を噴射する噴射ノズルを備えている。
　一態様では、前記基板製造装置は、前記隙間に塗布された充填剤を硬化させる硬化装置を備えている。
　一態様では、前記硬化装置は、前記基板の回転方向において、前記隙間に塗布された充填剤に加圧流体を噴射する流体噴射装置の下流側に配置されている。
　積層ウエハの隙間に塗布された充填剤から気泡を除去することにより、充填剤に混入した気泡に起因して、基板に割れや欠けなどの欠陥が生じることを防止することができる。
図１Ａは、基板の一例であるウエハの周縁部を示す拡大断面図である。 図１Ｂは、基板の一例であるウエハの周縁部を示す拡大断面図である。 図２Ａは２枚のウエハを接合した積層ウエハの一例を示す模式図である。 図２Ｂは図２Ａに示す第２ウエハを研削（薄化）した後の積層ウエハを示す模式図である。 基板製造装置の一実施形態を示す図である。 図４Ａは充填剤を積層ウエハに塗布する様子を示す図である。 図４Ｂは積層ウエハに塗布された充填剤のサイズを示す図である。 気泡除去装置の他の実施形態を示す図である。 図６Ａは、積層ウエハの隙間に加圧流体を噴射する様子を示す図である。 図６Ｂは、積層ウエハの隙間に加圧流体を噴射する様子を示す図である。 塗布装置の他の実施形態を示す図である。 積層ウエハの隙間に塗布された充填剤を硬化させる硬化装置を示す図である。 気泡除去装置としての流体噴射装置と、硬化装置と、の組み合わせを示す図である。
　図１Ａおよび図１Ｂは、基板の一例であるウエハの周縁部を示す拡大断面図である。より詳しくは、図１Ａはいわゆるストレート型のウエハの断面図であり、図１Ｂはいわゆるラウンド型のウエハの断面図である。図１ＡのウエハＷにおいて、ベベル部は、上側傾斜部（上側ベベル部）Ｐ、下側傾斜部（下側ベベル部）Ｑ、および側部（アペックス）Ｒから構成されるウエハＷの最外周面（符号Ｂで示す）である。
　図１ＢのウエハＷにおいては、ベベル部は、ウエハＷの最外周面を構成する、湾曲した断面を有する部分（符号Ｂで示す）である。トップエッジ部Ｅ１は、ベベル部Ｂよりも半径方向内側に位置する領域であって、かつデバイスが形成される領域Ｄよりも半径方向外側に位置する平坦部である。トップエッジ部Ｅ１は、デバイスが形成された領域を含むこともある。ボトムエッジ部Ｅ２は、トップエッジ部Ｅ１とは反対側に位置し、ベベル部Ｂよりも半径方向内側に位置する平坦部である。これらトップエッジ部Ｅ１およびボトムエッジ部Ｅ２は、総称してニアエッジ部と呼ばれることもある。
　図２Ａは２枚のウエハを接合した積層ウエハの一例を示す模式図であり、図２Ｂは図２Ａに示す第２ウエハを研削（薄化）した後の積層ウエハを示す模式図である。図２Ａに示す積層ウエハＷｓは、図１Ｂに示すラウンド型の第１ウエハＷ１と第２ウエハＷ２とを接合することにより製造される。
　図２Ｂに示すように、第２ウエハＷ２を薄化すると、第２ウエハＷ２の周縁部にナイフエッジ部ＮＥが形成される。このナイフエッジ部ＮＥは、物理的な接触により欠けやすく、結果として、積層ウエハＷｓに割れや欠けなどの欠陥が生じるおそれがある。そこで、積層ウエハＷｓの第１ウエハＷ１と第２ウエハＷ２との間に充填剤を塗布し、この充填剤を硬化させることで、ナイフエッジ部ＮＥを効果的に保護する。
　しかしながら、充填剤に気泡が混入していると、ナイフエッジ部ＮＥに割れや欠けなどの欠陥が生じるおそれがある。そこで、以下、充填剤に混入した気泡に起因して、積層ウエハＷｓに欠陥が生じることを防止することができる基板製造装置について、図面を参照して説明する。
　図３は、基板製造装置の一実施形態を示す図である。基板製造装置は、第１ウエハＷ１および第２ウエハＷ２を貼り合わせて形成された積層ウエハＷｓを製造（すなわち、処理）する装置である。したがって、基板製造装置は、基板処理装置と呼ばれてもよい。
　基板製造装置は、積層ウエハＷｓを保持する基板保持装置１と、第１ウエハＷ１のベベル部Ｂと第２ウエハＷ２のベベル部Ｂとの間の隙間（すなわち、積層ウエハＷｓの隙間）に充填剤Ｆを塗布する塗布装置２と、積層ウエハＷｓの隙間に塗布された充填剤Ｆから気泡を除去する気泡除去装置５と、を備えている。
　図３に示す実施形態では、基板保持装置１は、真空吸着により積層ウエハＷｓを鉛直方向に保持しつつ、積層ウエハＷｓを回転させる装置であるが、基板保持装置１は、積層ウエハＷｓを水平方向に保持しつつ回転させるように構成されてもよい。
　一実施形態では、基板保持装置１は、複数の保持ローラーの組み合わせであってもよい。このような組み合わせによっても、基板保持装置１は、積層ウエハＷｓを鉛直方向に保持しつつ、積層ウエハＷｓを回転させることができる。
　塗布装置２は、鉛直方向に保持された積層ウエハＷｓの上方に配置されている。より具体的には、積層ウエハＷｓは、その平面が水平面に対して垂直な状態で保持される。言い換えれば、積層ウエハＷｓは、縦置き状態で保持される。塗布装置２は、積層ウエハＷｓの隙間に向けて充填剤Ｆを供給する供給ノズル４と、供給ノズル４を支持する支持アーム３と、を備えている。
　図３に示す実施形態では、気泡除去装置５は、基板保持装置１を通じて積層ウエハＷｓを振動させる振動装置１０を備えている。振動装置１０は、例えば、超音波振動子である。振動装置１０は、積層ウエハＷｓを振動させることにより、積層ウエハＷｓを通じて積層ウエハＷｓの隙間に塗布された充填剤Ｆを振動させることができる。
　振動装置１０は、充填剤Ｆに混入した気泡を振動させて、互いに隣接する気泡同士を接合させる。接合した気泡は大きな気泡となり、充填剤Ｆの外部に排出（脱気）される。このようにして、気泡除去装置５（より具体的には、振動装置１０）は、積層ウエハＷｓの隙間に塗布された充填剤Ｆから気泡を除去することができる。
　図４Ａは充填剤を積層ウエハに塗布する様子を示す図であり、図４Ｂは積層ウエハに塗布された充填剤のサイズを示す図である。基板製造装置は、基板保持装置１、塗布装置２、および気泡除去装置５のそれぞれの動作を制御する制御装置４０を備えている。制御装置４０は、基板保持装置１および塗布装置２を操作して、積層ウエハＷｓを回転させ、かつ、供給ノズル４を通じて積層ウエハＷｓの上方から充填剤Ｆを供給させる。
　積層ウエハＷｓを回転させながら、充填剤Ｆを供給させることにより、積層ウエハＷｓの隙間は、積層ウエハＷｓの全周にわたって、充填剤Ｆで満たされる（図４Ａ参照）。本実施形態では、図４Ｂに示すように、供給ノズル４から塗布される充填剤ＦのサイズＤ（すなわち、線幅）は、０．２～０．３ｍｍであり、積層ウエハＷｓの隙間のサイズに対応している。
　制御装置４０は、充填剤Ｆの、積層ウエハＷｓの隙間への塗布時において、気泡除去装置５（より具体的には、振動装置１０）を操作して、積層ウエハＷｓを振動させることにより、積層ウエハＷｓの隙間に塗布された充填剤Ｆから気泡を除去する。制御装置４０は、気泡が充填剤Ｆから除去されるまで、振動装置１０による振動を継続する。充填剤Ｆを積層ウエハＷｓの隙間に塗布した後、第１ウエハＷ１または第２ウエハＷ２を研削（薄化）する研削プロセスが実行される。
　本実施形態によれば、気泡除去装置５は、積層ウエハＷｓの隙間に塗布された充填剤Ｆから気泡を除去することができる。したがって、基板製造装置は、充填剤Ｆに混入した気泡に起因して、ナイフエッジ部ＮＥに割れや欠けなどの欠陥が生じることを防止することができる。
　図５は、気泡除去装置の他の実施形態を示す図である。図５に示すように、気泡除去装置５は、積層ウエハＷｓの隙間に塗布された充填剤Ｆに加圧流体を噴射する流体噴射装置１５，１６を備えている。加圧流体は、運動エネルギーが付与された流体である。本実施形態では、加圧流体は、充填剤Ｆから気泡を除去するのに必要な圧力まで加圧された気体（例えば、窒素ガス）を意味する。
　図５に示す実施形態では、流体噴射装置１５，１６は、互いに上下方向に隣接して配置されており、積層ウエハＷｓの隙間上の充填剤Ｆに局所的に加圧流体を噴射するように構成されている。一実施形態では、気泡除去装置５は、流体噴射装置１５，１６のうちの少なくとも１つを備えてもよい。
　図６Ａおよび図６Ｂは、積層ウエハの隙間に加圧流体を噴射する様子を示す図である。制御装置４０は、流体噴射装置１５，１６のそれぞれに電気的に接続されており、流体噴射装置１５，１６のそれぞれを独立して制御することができる。図６Ａに示すように、積層ウエハＷｓの隙間上の充填剤Ｆに局所的に加圧流体を噴射することにより、充填剤Ｆが圧縮される。
　図６Ｂに示すように、充填剤Ｆに混入する気泡は、充填剤Ｆとともに圧縮され、やがて、ナイフエッジ部ＮＥに悪影響を及ぼさない程度まで小さくなる。加圧流体の噴射により縮小された気泡のサイズは、元のサイズに戻ることはない。このようにして、気泡除去装置５は、積層ウエハＷｓの隙間に塗布された充填剤Ｆから気泡を除去することができる。
　図７は、塗布装置の他の実施形態を示す図である。図７に示すように、塗布装置２は、充填剤Ｆが充填されたシリンジ本体２０と、支持アーム３を通じてシリンジ本体２０内の充填剤Ｆを供給ノズル４に導入する導入部２１と、導入部２１内の充填剤Ｆを供給ノズル４に押し出すロッド２２と、シリンジ本体２０内の充填剤に加圧流体（例えば、窒素ガス）を噴射する噴射ノズル２３と、を備えてもよい。
　シリンジ本体２０内の充填剤Ｆには、すでに気泡が混入している場合がある。そこで、図７に示す実施形態では、噴射ノズル２３は、供給ノズル４に供給される充填剤Ｆ（すなわち、シリンジ本体２０内の充填剤Ｆ）に加圧流体を噴射して、積層ウエハＷｓの隙間に塗布される前の充填剤Ｆから気泡を除去するように構成されている。
　制御装置４０は、噴射ノズル２３の動作を制御可能に構成されている。より具体的には、制御装置４０は、噴射ノズル２３を通じて加圧流体を供給する流体供給源（図示しない）に電気的に接続されている。加圧流体を噴射ノズル２３から噴射することにより、シリンジ本体２０内の充填剤Ｆに混入する気泡は、充填剤Ｆとともに圧縮され、やがて、ナイフエッジ部ＮＥに悪影響を及ぼさない程度まで小さくなる（図６Ａおよび図６Ｂ参照）。
　制御装置４０は、ロッド２２の動作を制御可能に構成されている。より具体的には、制御装置４０は、ロッド２２を上下動させる上下動装置（図示しない）に電気的に接続されている。ロッド２２の一例として、ピストンロッドを挙げることができる。
　シリンジ本体２０内の充填剤Ｆから気泡が除去された状態で、ロッド２２を上下動することにより、導入部２１内の充填剤Ｆは、供給ノズル４を通じて積層ウエハＷｓの隙間に向けて供給される。
　本実施形態によれば、積層ウエハＷｓの隙間に塗布される前の充填剤Ｆから気泡を除去することができるので、充填剤Ｆに混入した気泡に起因して、ナイフエッジ部ＮＥに割れや欠けなどの欠陥が生じることを防止することができる。
　図３に示す実施形態と、図５に示す実施形態と、図７に示す実施形態と、は、必要に応じて、適宜、組み合わせ可能である。このような組み合わせにより、充填剤Ｆに混入する気泡をより効果的に除去することができる。なお、基板製造装置は、気泡除去装置５（図３および図５参照）を備える代わりに、図７に示す実施形態に係る構成のみを備えてもよい。
　図８は、積層ウエハの隙間に塗布された充填剤を硬化させる硬化装置を示す図である。図８に示すように、基板製造装置は、積層ウエハＷｓの隙間に塗布された充填剤Ｆを硬化させる硬化装置３０を備えてもよい。制御装置４０は、硬化装置３０に電気的に接続されており、硬化装置３０の動作を制御可能である。
　一実施形態では、紫外線の照射によって硬化する充填剤Ｆを採用する場合には、硬化装置３０は、紫外線を充填剤Ｆに照射して、充填剤Ｆを硬化させる紫外線照射装置であってもよい。一実施形態では、湿気によって硬化する充填剤Ｆを採用する場合には、硬化装置３０は、ミストを充填剤Ｆに供給して、充填剤Ｆを硬化させるミスト供給装置であってもよい。一実施形態では、硬化装置３０は、充填剤Ｆに高温（すなわち、充填剤Ｆを硬化させるために必要な温度）の気体を供給して、充填剤Ｆを加熱するヒーターであってもよい。充填剤Ｆを硬化させるために必要な温度は、言い換えれば、硬化温度である。
　図８に示すように、基板製造装置は、塗布装置２と、気泡除去装置５（より具体的には、振動装置１０）と、硬化装置３０と、を備えてもよい。このような構成により、充填剤Ｆの塗布、気泡の除去、および充填剤Ｆの硬化を短時間で行うことができ、結果として、積層ウエハＷｓのプロセス時間の短縮を実現することができる。図示しないが、基板製造装置は、供給ノズル４に供給される充填剤Ｆに加圧流体を噴射する噴射ノズル２３（図７参照）をさらに備えてもよい。
　図９は、気泡除去装置としての流体噴射装置と、硬化装置と、の組み合わせを示す図である。図９に示すように、基板製造装置は、流体噴射装置１５，１６と、硬化装置３０と、を備えてもよい。図示しないが、基板製造装置は、供給ノズル４に供給される充填剤Ｆに加圧流体を噴射する噴射ノズル２３（図７参照）をさらに備えてもよい。
　図９に示す実施形態では、硬化装置３０は、積層ウエハＷｓの回転方向において、流体噴射装置１５，１６の下流側に配置されている。言い換えれば、流体噴射装置１５，１６は、積層ウエハＷｓの回転方向において、供給ノズル４と硬化装置３０との間に配置されている。このような配置により、供給ノズル４から供給された充填剤Ｆは、その内部の気泡が除去された後、速やかに、硬化される。結果として、積層ウエハＷｓのプロセス時間の短縮を実現することができる。第１ウエハＷ１または第２ウエハＷ２を研削（薄化）する研削プロセスは、充填剤Ｆが硬化された後に実行される。
　一実施形態では、流体噴射装置１５，１６のうちの少なくとも１つは、硬化装置３０と同一の機能を備えてもよい。例えば、積層ウエハＷｓの回転方向において、流体噴射装置１５の下流側に配置された流体噴射装置１６は、加熱された流体を噴射するように構成されてもよい。このような構成により、供給ノズル４から供給された充填剤Ｆ内の気泡は流体噴射装置１５によって除去され、その後、充填剤Ｆは速やかに硬化される。図示しないが、気泡除去装置５は、流体噴射装置１５，１６のみならず、振動装置１０をも備えてもよい。
　上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうる。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲に解釈されるものである。
　本発明は、基板製造方法および基板製造装置に利用可能である。
　１　　　基板保持装置
　２　　　塗布装置
　３　　　支持アーム
　４　　　供給ノズル
　５　　　気泡除去装置
１０　　　振動装置
１５，１６　　　流体噴射装置
２０　　　シリンジ本体
２１　　　導入部
２２　　　ロッド
２３　　　噴射ノズル
３０　　　硬化装置
４０　　　制御装置

Claims (12)

  1. 　第１基板および第２基板を貼り合わせて形成された積層基板を製造する基板製造方法において、
    　前記第１基板のベベル部と前記第２基板のベベル部との間の隙間に充填剤を塗布する工程と、
    　前記隙間に塗布された充填剤から気泡を除去する工程と、を含む、基板製造方法。
  2. 　前記気泡を除去する工程は、前記積層基板を保持する基板保持装置を通じて前記積層基板を振動させる工程を含む、請求項１に記載の基板製造方法。
  3. 　前記気泡を除去する工程は、前記隙間に塗布された充填剤に加圧流体を噴射する工程を含む、請求項１に記載の基板製造方法。
  4. 　前記基板製造方法は、前記隙間に塗布される前の充填剤から気泡を除去する工程を含む、請求項１に記載の基板製造方法。
  5. 　前記基板製造方法は、前記気泡を除去する工程の後に、前記隙間に塗布された充填剤を硬化させる工程を含む、請求項１に記載の基板製造方法。
  6. 　前記基板製造方法は、前記積層基板を研削する工程を含む、請求項１に記載の基板製造方法。
  7. 　第１基板および第２基板を貼り合わせて形成された積層基板を製造する基板製造装置において、
    　前記第１基板のベベル部と前記第２基板のベベル部との間の隙間に充填剤を塗布する塗布装置と、
    　前記隙間に塗布された充填剤から気泡を除去する気泡除去装置と、を備える、基板製造装置。
  8. 　前記気泡除去装置は、前記積層基板を保持する基板保持装置を通じて前記積層基板を振動させる振動装置を備えている、請求項７に記載の基板製造装置。
  9. 　前記気泡除去装置は、前記隙間に塗布された充填剤に加圧流体を噴射する流体噴射装置を備えている、請求項７に記載の基板製造装置。
  10. 　前記塗布装置は、前記隙間に向けて充填剤を供給する供給ノズルに供給される充填剤に加圧流体を噴射する噴射ノズルを備えている、請求項７に記載の基板製造装置。
  11. 　前記基板製造装置は、前記隙間に塗布された充填剤を硬化させる硬化装置を備えている、請求項７に記載の基板製造装置。
  12. 　前記硬化装置は、前記基板の回転方向において、前記隙間に塗布された充填剤に加圧流体を噴射する流体噴射装置の下流側に配置されている、請求項１１に記載の基板製造装置。
PCT/JP2023/022221 2022-07-13 2023-06-15 基板製造方法および基板製造装置 Ceased WO2024014221A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020257003865A KR20250036173A (ko) 2022-07-13 2023-06-15 기판 제조 방법 및 기판 제조 장치
CN202380052720.XA CN119522484A (zh) 2022-07-13 2023-06-15 基板制造方法及基板制造装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022112208A JP2024010745A (ja) 2022-07-13 2022-07-13 基板製造方法および基板製造装置
JP2022-112208 2022-07-13

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024014221A1 true WO2024014221A1 (ja) 2024-01-18

Family

ID=89536418

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2023/022221 Ceased WO2024014221A1 (ja) 2022-07-13 2023-06-15 基板製造方法および基板製造装置

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP2024010745A (ja)
KR (1) KR20250036173A (ja)
CN (1) CN119522484A (ja)
TW (1) TW202403838A (ja)
WO (1) WO2024014221A1 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080268614A1 (en) * 2007-04-25 2008-10-30 Ku-Feng Yang Wafer Bonding
JP2022017700A (ja) * 2020-07-14 2022-01-26 株式会社荏原製作所 基板処理方法、および基板処理装置
JP2022038834A (ja) * 2020-08-27 2022-03-10 株式会社荏原製作所 基板処理方法、および基板処理装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4788256B2 (ja) * 2005-09-15 2011-10-05 Ｔｄｋ株式会社 多層基板の製造方法
JP2007129077A (ja) * 2005-11-04 2007-05-24 Casio Comput Co Ltd 半導体装置の製造方法及び脱泡装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080268614A1 (en) * 2007-04-25 2008-10-30 Ku-Feng Yang Wafer Bonding
JP2022017700A (ja) * 2020-07-14 2022-01-26 株式会社荏原製作所 基板処理方法、および基板処理装置
JP2022038834A (ja) * 2020-08-27 2022-03-10 株式会社荏原製作所 基板処理方法、および基板処理装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2024010745A (ja) 2024-01-25
KR20250036173A (ko) 2025-03-13
TW202403838A (zh) 2024-01-16
CN119522484A (zh) 2025-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6475519B2 (ja) 保護部材の形成方法
JP6429388B2 (ja) 積層デバイスの製造方法
TW202416363A (zh) 晶圓之加工方法
CN110911309B (zh) 压电振动板、超声波水喷射装置和超声波变幅器
KR20200091337A (ko) 캐리어판의 제거 방법
CN109219865B (zh) 基板处理方法及基板处理装置
KR20240049338A (ko) 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치
JP6991673B2 (ja) 剥離方法
JP2015095547A (ja) ウェーハの分割方法
WO2024014221A1 (ja) 基板製造方法および基板製造装置
KR20080055505A (ko) 웨이퍼 후면 액상접착제 도포를 이용한 반도체 패키지 제조용 인라인 시스템
US12087589B2 (en) Method of manufacturing wafer and method of manufacturing stacked device chip
TWI845749B (zh) 載板之除去方法
JP5744486B2 (ja) 保護膜剥離装置
JP5552466B2 (ja) 接合方法、プログラム、コンピュータ記憶媒体及び接合システム
JP2024010749A (ja) 基板保持装置、基板製造装置、および基板製造方法
JP5437049B2 (ja) 板状部材の保持装置および保持方法
JP3946107B2 (ja) 半導体装置の製造装置及び半導体装置の製造方法
TW202407761A (zh) 填充劑塗布裝置
JP6116155B2 (ja) ウエーハの加工方法
TW202316573A (zh) 基板處理方法
WO2024166656A1 (ja) 基板処理装置
JP6260416B2 (ja) 板状物の加工方法
JP2024053801A (ja) 液状樹脂供給装置
JP2026065839A (ja) 処理方法、チップの製造方法および薄化済ウェーハの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23839396

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 202380052720.X

Country of ref document: CN

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20257003865

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1020257003865

Country of ref document: KR

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 202380052720.X

Country of ref document: CN

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1020257003865

Country of ref document: KR

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 23839396

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1