贴合装置及贴合方法制造方法及图纸

实施方式涉及一种贴合装置及贴合方法。实施方式的贴合装置具备第1固持器及第2固持器。第1固持器保持第1衬底。第2固持器吸附第2衬底，使该第2衬底对向贴合于第1衬底。第1环形载台设置在第1固持器的外周，搭载设置在第1衬底外缘的第1环形部件。第2环形载台设置在第2固持器的外周，搭载设置在第2衬底外缘的第2环形部件。第1加热器设置在第1环形载台。第2加热器设置在第2环形载台。设置在第2环形载台。设置在第2环形载台。

【技术实现步骤摘要】
贴合装置及贴合方法
[0001]相关申请
[0002]本申请享有以日本专利申请2020-44527号(申请日：2020年3月13日)为基础申请的优先权。本申请通过参照该基础申请而包含基础申请的全部内容。


[0003]本专利技术的实施方式涉及一种贴合装置及贴合方法。

技术介绍

[0004]已知通过分子间力将半导体衬底彼此贴合的装置。这种贴合装置保持上侧衬底，通过撞击器将该上侧衬底的中心部往下推压，使其与下侧衬底的中心部接触。然后，上侧衬底从其中心向外周部贴合于下侧衬底，使贴合区域扩大。由此，最终上侧衬底与下侧衬底整面贴合。
[0005]但是，当上侧衬底的外缘部贴合于下侧衬底时，上侧衬底的外缘部与下侧衬底的外缘部之间的气体会从高压状态急剧地转变成低压状态而绝热膨胀。从而存在如下情况：如果通过气体的绝热膨胀，气体中包含的水分冷凝，那么上侧衬底的外缘部与下侧衬底的外缘部之间会产生孔隙。这种孔隙将成为贴合不良的原因，导致可靠性降低。

技术实现思路

[0006]实施方式提供一种能够抑制上侧衬底与下侧衬底之间的孔隙的贴合装置及贴合方法。
[0007]本实施方式的贴合装置具备第1固持器及第2固持器。第1固持器保持第1衬底。第2固持器吸附第2衬底，使该第2衬底对向贴合于第1衬底。第1环形载台设置在第1固持器的外周，搭载设置在第1衬底外缘的第1环形部件。第2环形载台设置在第2固持器的外周，搭载设置在第2衬底外缘的第2环形部件。第1加热器设置在第1环形载台。第2加热器设置在第2环形载台。r/>附图说明
[0008]图1是表示第1实施方式的贴合装置的构成的一例的概略图。
[0009]图2是表示固持器的构成的一例的立体图。
[0010]图3A～3J是表示第1实施方式的半导体晶圆的贴合方法的一例的剖视图。
[0011]图4A是表示将环形部件安装在半导体晶圆的情况的立体图。
[0012]图4B是表示将环形部件安装在半导体晶圆的情况的端部的剖视图。
[0013]图5A是表示将环形部件安装在半导体晶圆的情况的立体图。
[0014]图5B是表示将环形部件安装在半导体晶圆的情况的端部的剖视图。
[0015]图6A、6B、图7A、7B是表示将环形部件从半导体晶圆卸除的情况的立体图。
[0016]图8是表示第2实施方式的贴合装置的构成的一例的概略图。
[0017]图9A～9F是表示第2实施方式的半导体晶圆的贴合方法的一例的剖视图。
[0018]图10是表示位于半导体晶圆外缘部的固持器、环形载台、环形部件的构成的剖视图。
[0019]图11A～11D是表示将环形部件从半导体晶圆卸除的情况的立体图。
[0020]图12、图13A、13B、图14A、14B是表示第2实施方式的环形部件的构成例的立体图。
[0021]图15是表示环形载台的变化例的立体图。
[0022]图16是表示使用所述实施方式的贴合装置贴合而成的半导体芯片的例子的剖视图。
具体实施方式
[0023]以下，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。本实施方式并不限定本专利技术。附图是示意性或概念性图，各部分的比例等未必与现实情况相同。在说明书与附图中，对与已在上文中关于已有附图进行过叙述的要素相同的要素，标注相同的符号，酌情省略详细的说明。
[0024](第1实施方式)
[0025]图1是表示第1实施方式的贴合装置的构成的一例的概略图。贴合装置1是将半导体晶圆W1与半导体晶圆W2贴合而形成一体的半导体晶圆的装置。贴合装置1用于例如制作SOI(Silicon On Insulator，绝缘体上硅)衬底、或将半导体晶圆W1、W2的配线彼此接合等。
[0026]贴合装置1具备主体10及控制装置20。主体10具备固持器11、12、环形载台ST1、ST2、加热器HT1、HT2。固持器11能够通过真空吸盘或静电吸盘保持半导体晶圆W1。固持器12能够通过真空吸盘或静电吸盘保持半导体晶圆W2。以下，本实施方式中，固持器11、12是通过真空吸盘吸附半导体晶圆W1、W2。但是，固持器11、12也可以使用静电吸盘保持半导体晶圆W1、W2。固持器12使半导体晶圆W2对向贴合于固持器11上的半导体晶圆W1。
[0027]另外，在固持器11的外周设置有环形载台ST1。环形载台ST1能够搭载安装在半导体晶圆W1外缘的环形部件RNG1。在环形载台ST1的内部设置有加热器HT1。加热器HT1连接于电源PW1，能够接收电源PW1的电力而加热环形部件RNG1。另一方面，在固持器12的外周设置有环形载台ST2。环形载台ST2能够搭载安装在半导体晶圆W2外缘的环形部件RNG2。在环形载台ST2的内部设置有加热器HT2。加热器HT2连接于电源PW2，能够接收电源PW2的电力而加热环形部件RNG2。电源PW1、PW2由控制装置20控制。关于固持器11、12、环形载台ST1、ST2及加热器HT1、HT2的构成及动作，将在下文中更详细地进行说明。
[0028]控制装置20例如为控制主体10的各构成的计算机等。
[0029]固持器11连接着配管P1、P2。配管P1、P2的开口连通于吸附半导体晶圆W1的固持器11的搭载面。配管P1的开口(图2的OP1)设置在固持器11的搭载面的中心部。配管P2的开口(图2的OP2)设置在固持器11的搭载面的与半导体晶圆W1的端部对应的位置。另外，环形载台ST1连接着配管P3。配管P3的开口(图2的OP3)设置在吸附环形部件RNG1的环形载台ST1的搭载面。因此，配管P1～P3的开口是以从固持器11的搭载面的中心部向外缘部远去的方式依序配置的。此外，配管P1～P3的数量或开口数并不特别限定。
[0030]配管P1、P2分别经由闸阀V1、V2及压力/流量调整部M1、M2连接于真空泵PMP1。真空泵PMP1经由配管P1、P2从固持器11的搭载面将气体排出，使半导体晶圆W1真空吸附于固持
器11的搭载面。也就是说，真空泵PMP1是供真空吸盘使用的泵。闸阀V1、V2能够打开及关闭配管P1、P2，调整它们的开口度(开口面积)。压力/流量调整部M1、M2基于配管P1、P2内的气压及/或来自配管P1、P2的气体的流量，控制闸阀V1、V2的开口度。由此，半导体晶圆W1以适当的压力被吸附于固持器11的搭载面。
[0031]配管P3经由闸阀V3及压力/流量调整部M3连接于真空泵PMP2。真空泵PMP2经由配管P3从环形载台ST1的搭载面将气体排出，使环形部件RNG1真空吸附于环形载台ST1的搭载面。也就是说，真空泵PMP2也是供真空吸盘使用的泵，但所吸附的是环形部件RNG1。闸阀V3能够打开及关闭配管P3，调整它们的开口度(开口面积)。压力/流量调整部M3基于配管P3内的气压及/或来自配管P3的气体的流量，控制闸阀V3的开口度。由此，环形部件RNG1以适当的压力被吸附于环形载台ST1的搭载面。
[0032]固持器12连接着本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种贴合装置，具备：第1固持器，保持第1衬底；第2固持器，吸附第2衬底，使该第2衬底对向贴合于所述第1衬底；第1环形载台，设置在所述第1固持器的外周，搭载设置在所述第1衬底外缘的第1环形部件；第2环形载台，设置在所述第2固持器的外周，搭载设置在所述第2衬底外缘的第2环形部件；第1加热器，设置在所述第1环形载台；及第2加热器，设置在所述第2环形载台。2.根据权利要求1所述的贴合装置，其中所述第1加热器在相对于搭载在所述第1固持器上的所述第1衬底装卸所述第1环形部件时，加热该第1环形部件，所述第2加热器在相对于搭载在所述第2固持器上的所述第2衬底装卸所述第2环形部件时，加热该第2环形部件。3.根据权利要求1所述的贴合装置，还具备环形吸附部，该环形吸附部设置在所述第2环形载台，吸附所述第2环形部件。4.根据权利要求3所述的贴合装置，其中所述第2固持器具有吸附所述第2衬底的多个吸附部，且将所述第1及第2衬底贴合时，所述环形吸附部是在所述多个吸附部停止吸附所述第2衬底后，停止吸附所述第2环形部件。5.根据权利要求1所述的贴合装置，其中所述第1环形部件的与所述第2环形部件的对向面和所述第1衬底的贴合面处于大致同一平面，所述第2环形部件的与所述第1环形部件的对向面和所述第2衬底的贴合面处于大致同一平面。6.根据权利要求1所述的贴合装置，其中所述第2环形载台设置为，能够以相对于所述第2固持器的所述第2衬底搭载面来说，所述第2环形载台的所述第2环形部件搭载面更靠近所述第1环形载台的方式，向所述第1环形载台侧运动。7.根据权利要求1所述的贴合装置，还具备推出部，该推出部设置在所述第2固持器的中心，将所述第2衬底从所述第2固持器向所述第1衬底推出。8.一种贴合装置，具备：第1固持器，保持第1衬底；第2固持器，吸附第2衬底，使该第2衬底对向贴合于所述第1衬底；第1环形载台，设置在所述第1固持器的外周，搭载设置在所述第1衬底外缘的第1环形部件；第2环形载台，设置在所述第2固持器的外周，搭载设置在所述第2衬底外缘的第2环形部件；及
环形吸附部，设置在所述第2环形载台，吸附所述第2环形部件。9.根据权利要求8所述的贴合装置，其中所述第2固持器具有吸附所述第2衬底的多个吸附部，且将所述第1及第2衬底贴合时，所述环形吸附部是在所述多个吸附部停止吸附所述第2衬底后，停止吸附所述第2环形部件。10.根据权利要求8所述的贴合装置，其中所述第1固持器具有搭载所述第1衬底的第1面、及从所述第1面凹陷而搭载所述第1环形部件的第2面，且搭载在所述第2面及所述第1环形载台上的所述第1环形部件的内周侧表面与所述第1面作为搭载所述第1衬底的搭载面，处于大致同一平面，所述第2固持器具有搭载所述第2衬底的第3面、及从所述第3面凹陷而搭载所述第2环形部件的第4面，且搭载在所述第4面及所述第2环形载台上的所述第2环形部件的内周侧表面与所述第3面作为搭载所述第2衬底的搭载面，处于大致同一平面。11.根据权利要求10所述的贴合装置，其中搭载在所述第2面及所述第1环形载台上的所述第1环形部件的外周侧表面与搭载在所述第1面及所述第1环形部件的所述内周侧表面上的所述第1衬底的贴合面处于大致同一平面，搭载在所述第4面及所述第2环形载台上的所述第2环形部件的外周侧表面与搭载在所述第3面及所述第2环形部件的所述内周侧表面上的所述第2衬底的贴合面处于大致同一平面。1...

【专利技术属性】
技术研发人员：江藤英雄，
申请(专利权)人：铠侠股份有限公司，
类型：发明
国别省市：