接合系统和接合方法技术方案

本发明专利技术提供一种能够减少在接合后的基板中产生的边缘空隙的接合系统和接合方法。基于本公开的一个方式的接合系统具备表面改性装置、表面亲水化装置、以及接合装置。表面改性装置利用等离子体对第一基板的接合面和第二基板的接合面进行改性。表面亲水化装置使由表面改性装置改性后的第一基板的接合面和第二基板的接合面亲水化。接合装置具有结露抑制气体喷出部，接合装置将由表面亲水化装置亲水化后的第一基板的接合面和第二基板的接合面通过分子间力接合。结露抑制气体喷出部向相向的第一基板的接合面的周缘部与第二基板的接合面的周缘部之间喷出抑制结露的结露抑制气体。

【技术实现步骤摘要】
接合系统和接合方法
本公开涉及一种接合系统和接合方法。
技术介绍
以往，作为将半导体晶圆等基板彼此接合的方法，已知如下一种方法：对基板的进行接合的表面进行改性，使改性后的基板的表面亲水化，通过范德华力和氢键(分子间力)将亲水化后的基板彼此接合(参照专利文献1)。专利文献1：日本特开2017-005058号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题本公开提供一种能够减少在接合后的基板中产生的边缘空隙的技术。用于解决问题的方案基于本公开的一个方式的接合系统具备表面改性装置、表面亲水化装置、以及接合装置。表面改性装置利用等离子体对第一基板的接合面和第二基板的接合面进行改性。表面亲水化装置使由所述表面改性装置改性后的所述第一基板的接合面和所述第二基板的接合面亲水化。接合装置具有向相向的所述第一基板的接合面的周缘部与所述第二基板的接合面的周缘部之间喷出抑制结露的结露抑制气体的结露抑制气体喷出部，所述接合装置将由所述表面亲水化装置亲水化后的所述第一基板的接合面与所述第二基板的接合面通过分子间力接合。专利技术的效果根据本公开，能够减少在接合后的基板中产生的边缘空隙。附图说明图1是表示实施方式所涉及的接合系统的结构的示意俯视图。图2是表示实施方式所涉及的接合系统的结构的示意侧视图。图3是实施方式所涉及的上晶圆和下晶圆的示意侧视图。图4是表示实施方式所涉及的表面改性装置的结构的示意截面图。图5是表示实施方式所涉及的接合装置的结构的示意俯视图。图6是表示实施方式所涉及的接合装置的结构的示意侧视图。图7是表示实施方式所涉及的接合装置的上卡盘和下卡盘的结构的示意侧视图。图8是表示实施方式所涉及的接合系统所执行的处理的处理过程的一部分的流程图。图9是表示实施例1、实施例2和参考例的重叠晶圆的边缘空隙的面积的测量结果的图。具体实施方式以下，参照附图来详细地说明本申请公开的接合系统和接合方法的实施方式。此外，本公开并不被以下所示的实施方式所限定。另外，需要留意的是，附图是示意性的，有时各要素的尺寸关系、各要素的比率等与现实情况不同。并且，有时在附图彼此间也包括彼此的尺寸关系、比率不同的部分。以往，作为将半导体晶圆等基板彼此接合的方法，已知如下一种方法：对基板的进行接合的表面进行改性，使改性后的基板的表面亲水化，通过范德华力和氢键(分子间力)将亲水化后的基板彼此接合。另一方面，在将亲水化后的基板彼此接合时，有时在接合后的基板的周缘部产生空隙(以下称作边缘空隙。)。当产生所述边缘空隙时，产生了边缘空隙的部分无法作为产品来使用，因此具有成品率下降的风险。因此，期待减少在接合后的基板产生的边缘空隙。<接合系统的结构>首先，参照图1～图3来说明实施方式所涉及的接合系统1的结构。图1是表示实施方式所涉及的接合系统1的结构的示意俯视图，图2是其示意侧视图。另外，图3是实施方式所涉及的上晶圆和下晶圆的示意侧视图。此外，在以下参照的各附图中，为了使说明容易理解，有时示出将铅垂向上设为Z轴的正方向的正交坐标系。图1所示的接合系统1通过将第一基板W1与第二基板W2接合来形成重叠晶圆T。第一基板W1例如为在硅晶圆、化合物半导体晶圆等半导体基板上形成有多个电子电路的基板。另外，第二基板W2例如为没有形成有电子电路的裸晶圆。第一基板W1与第二基板W2具有大致相同的直径。此外，在第二基板W2上也可以形成有电子电路。在以下，将第一基板W1记载为“上晶圆W1”，将第二基板W2记载为“下晶圆W2”。即，上晶圆W1为第一基板的一例，下晶圆W2为第二基板的一例。另外，在将上晶圆W1和下晶圆W2进行统称的情况下，有时记载为“晶圆W”。另外，在以下，如图3所示，将上晶圆W1的板面中的与下晶圆W2接合的一侧的板面记载为“接合面W1j”，将与接合面W1j相反一侧的板面记载为“非接合面W1n”。另外，将下晶圆W2的板面中的与上晶圆W1接合的一侧的板面记载为“接合面W2j”，将与接合面W2j相反一侧的板面记载为“非接合面W2n”。如图1所示，接合系统1具备搬入搬出站2和处理站3。搬入搬出站2和处理站3配置为沿X轴正方向按照搬入搬出站2和处理站3的顺序进行排列。另外，搬入搬出站2和处理站3连接为一体。搬入搬出站2具备载置台10、搬送区域20。载置台10具备多个载置板11。在各载置板11上分别载置以水平状态收容多张(例如25张)基板的盒C1、C2、C3。例如，盒C1为收容上晶圆W1的盒，盒C2为收容下晶圆W2的盒，盒C3为收容重叠晶圆T的盒。搬送区域20与载置台10的X轴正方向侧相邻地配置。在所述搬送区域20设置有沿Y轴方向延伸的搬送路径21、能够沿该搬送路径21移动的搬送装置22。搬送装置22不仅能够沿Y轴方向移动，还能够沿X轴方向移动并且能够绕Z轴转动。而且，搬送装置22在载置于载置板11的盒C1～C3与后述的处理站3的第三处理块G3之间进行上晶圆W1、下晶圆W2和重叠晶圆T的搬送。此外，载置于载置板11的盒C1～C3的个数不限定为图示的个数。另外，在载置板11上除了载置盒C1、C2、C3以外，还可以载置用于回收产生了不良的基板的盒等。在处理站3中设置具备各种装置的多个处理块、例如三个处理块G1、G2、G3。例如，在处理站3的正面侧(图1的Y轴负方向侧)设置第一处理块G1，在处理站3的背面侧(图1的Y轴正方向侧)设置第二处理块G2。另外，在处理站3的搬入搬出站2侧(图1的X轴负方向侧)设置第三处理块G3。在第一处理块G1配置利用处理气体的等离子体对上晶圆W1和下晶圆W2的接合面W1j、W2j进行改性的表面改性装置30。表面改性装置30通过将上晶圆W1和下晶圆W2的接合面W1j、W2j处的SiO2的键切断使其成为单键的SiO，来将该接合面W1j、W2j改性为之后容易亲水化。此外，在表面改性装置30中，例如在减压气氛下激励规定的处理气体使该处理气体等离子体化，从而将处理气体离子化。然后，通过将所述处理气体中包含的元素的离子照射于上晶圆W1和下晶圆W2的接合面W1j、W2j，来对接合面W1j、W2j进行等离子体处理而使其改性。在后文对所述表面改性装置30的详情进行叙述。在第二处理块G2配置表面亲水化装置40和接合装置41。表面亲水化装置40例如利用纯水使上晶圆W1和下晶圆W2的接合面W1j、W2j亲水化，并且对接合面W1j、W2j进行清洗。在表面亲水化装置40中，例如一边使保持于旋转卡盘的上晶圆W1或下晶圆W2旋转一边向该上晶圆W1或下晶圆W2上供给纯水。由此，供给到上晶圆W1或下晶圆W2上的纯水在上晶圆W1或下晶圆W2的接合面W1j、W2j上扩散，使得接合面W1j、W2j亲水化。接合装置41将上晶圆W1与下晶圆W2接合。在后文对所述接合装置41的详情进行叙述。在第三处理块G3中，如图2所示，按从下到上的顺序分两层设置上晶圆W1、下晶圆W2和重叠晶圆T的传送(TRS)装置50、51。另外，如图1所示，在由第一处理块G1、第二处理块G2和第三处理块G3包围的区域形成搬送区域60。在搬送区域60中配置搬送装置61。搬送装置61例如具有沿铅垂方向、水平方向及绕铅垂轴移动自如的搬送臂。所述搬送装置61在搬送区域60内移动，向与搬送区域60相邻的第一处理块G1、第二处理块G2和第三处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种接合系统，具备：表面改性装置，其利用等离子体对第一基板的接合面和第二基板的接合面进行改性；表面亲水化装置，其使由所述表面改性装置改性后的所述第一基板的接合面和所述第二基板的接合面亲水化；以及接合装置，其具有结露抑制气体喷出部，该结露抑制气体喷出部用于向相向的所述第一基板的接合面的周缘部与所述第二基板的接合面的周缘部之间喷出抑制结露的结露抑制气体，所述接合装置将由所述表面亲水化装置亲水化后的所述第一基板的接合面和所述第二基板的接合面通过分子间力接合。

【技术特征摘要】
2018.04.05 JP 2018-0728321.一种接合系统，具备：表面改性装置，其利用等离子体对第一基板的接合面和第二基板的接合面进行改性；表面亲水化装置，其使由所述表面改性装置改性后的所述第一基板的接合面和所述第二基板的接合面亲水化；以及接合装置，其具有结露抑制气体喷出部，该结露抑制气体喷出部用于向相向的所述第一基板的接合面的周缘部与所述第二基板的接合面的周缘部之间喷出抑制结露的结露抑制气体，所述接合装置将由所述表面亲水化装置亲水化后的所述第一基板的接合面和所述第二基板的接合面通过分子间力接合。2.根据权利要求1所述的接合系统，其特征在于，所述结露抑制气体包括非活性气体。3.根据权利要求2所述的接合系统，其特征在于，所述结露抑制气体包括He气体。...

【专利技术属性】
技术研发人员：永田笃史，前田浩史，菅川贤治，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP