表面处理装置及半导体装置的制造装置制造方法及图纸

一种表面处理装置(20)，针对利用氢键结接合于被接合物的对象物(130)的接合面，在所述接合之前，实施亲水化处理，所述表面处理装置(20)包括：支撑基座(22)，支撑一个以上的所述对象物(130)的与接合面相反的面；以及吹附喷嘴(26)，通过向由所述支撑基座(22)支撑的所述对象物(130)的接合面吹附具有与所述接合面的温度对应的饱和水蒸气压以上的水蒸气压的加湿空气，而在所述接合面暂时产生结露。而在所述接合面暂时产生结露。而在所述接合面暂时产生结露。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】表面处理装置及半导体装置的制造装置


[0001]本说明书公开了一种表面处理装置、及包括所述表面处理装置的半导体装置的制造装置，所述表面处理装置针对利用氢键结接合于被接合物的对象物的接合面，在所述接合之前实施亲水化处理。

技术介绍

[0002]近年来，提出了利用氢基键结将对象物接合于被接合物的技术。例如，以往提出了在接合两个晶片时、或者在晶片上接合作为半导体集成电路的芯片时，利用氢键结。
[0003]在专利文献1中公开了一种将晶片彼此接合的接合装置，所述接合装置在将两者接合之前，实施使各晶片的表面活性化的活性化处理、以及使各晶片的表面亲水化的亲水化处理。在亲水化处理中，使用设置在晶片上侧的喷嘴，向经活性化的晶片供给液态的纯水，由此，使OH基附着在晶片的表面。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本专利特开2012
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175043号公报

技术实现思路

[0007]专利技术所要解决的问题
[0008]但是，在专利文献1的技术中，将纯水以液体状态供给到对象物(即晶片)，因此在对象物的表面容易不均匀地残留液滴。其结果，在将晶片彼此接合后的接合边界面有可能产生空隙(微孔)。即，在专利文献1中，通过氢键结将实施了亲水化处理的晶片彼此暂时接合，然后通过加热处理正式接合。进行所述加热处理时，若在接合边界面堆积大量水分子，则残留的水分子会从接合界面被急剧排除，而产成空隙(微孔)。
[0009]因此，也可考虑通过在一部分中，将对象物放置在高湿度的环境中，使OH基附着在对象物的表面。根据所述形态，由于不产生液滴，因此可防止在氢键结后的接合边界面残留大量水分子。但是，在此种情况下，只不过是使气体状的水分子接触对象物表面，难以发生OH基与对象物表面的键结。因此，为了使OH基充分且可靠地附着在对象物的表面，需要预先通过等离子体处理等使所述表面活性化，从而整体的处理复杂化。
[0010]因此，本说明书中公开了一种能够容易地使适量的OH基附着于对象物的表面的表面处理装置及包括所述表面处理装置的半导体装置的制造装置。
[0011]解决问题的技术手段
[0012]本说明书中公开的表面处理装置是针对利用氢键结接合于被接合物的对象物的接合面，在所述接合之前，实施亲水化处理的表面处理装置，其特征在于包括：支撑基座，支撑一个以上的所述对象物的与接合面相反的面；以及吹附喷嘴，通过向由所述支撑基座支撑的所述对象物的接合面吹附具有与所述接合面的温度对应的饱和水蒸气压以上的水蒸气压的加湿空气，而在所述接合面暂时产生结露。
[0013]在此种情况下，进而，所述支撑基座可包括冷却器，所述冷却器将所述接合面的温度冷却至比周围大气的温度低且比所述周围大气的水蒸气压的露点温度高的温度。
[0014]另外，可为：一个以上的所述对象物以其周围被框构件包围的状态载置于所述支撑基座，所述冷却器冷却一个以上的所述对象物，所述框构件为不受到冷却的位置及尺寸。
[0015]另外，可为：所述吹附喷嘴能够在吹附所述加湿空气的同时，相对于所述支撑基座移动。
[0016]另外，所述吹附喷嘴可具有覆盖一个以上的所述对象物的全部的吹附面积。
[0017]另外，所述对象物可为作为半导体集成电路的芯片或接合所述芯片的晶片。
[0018]本说明书中所公开的半导体装置的制造装置是通过利用氢键结将作为半导体集成电路的芯片接合在晶片上来制造半导体装置的半导体装置的制造装置，其特征在于包括：结合单元，将所述芯片接合在所述晶片或安装在所述晶片上的其他芯片的上表面；以及一个以上的表面处理装置，在所述接合之前，对作为所述芯片或所述晶片的对象物的接合面实施亲水化处理，所述表面处理装置包括：支撑基座，支撑一个以上的所述对象物的与接合面相反的面；以及吹附喷嘴，通过向由所述支撑基座支撑的所述对象物的接合面吹附具有与所述接合面的温度对应的饱和水蒸气压以上的水蒸气压的加湿空气，而在所述接合面暂时产生结露。
[0019]专利技术的效果
[0020]根据本说明书中公开的技术，即使不进行等离子体处理等，也仅在吹附加湿空气的期间产生结露，若停止吹附加湿空气，则结露会蒸发。其结果，在对象物的接合面不残留液滴而附着适当量的OH基。
附图说明
[0021]图1是表示半导体装置的制造装置的结构的图。
[0022]图2是表示组装在制造装置中的表面处理装置的结构的图。
[0023]图3是表示结合(bonding)情况的示意图。
[0024]图4是表示氢键结的情况的示意图。
[0025]图5是表示加湿空气的温湿条件的图。
[0026]图6是表示加湿空气的温湿条件的图。
[0027]图7是表示吹附喷嘴的另一例的图。
[0028]图8是表示吹附喷嘴的其他例子的图。
[0029]图9是表示利用制造装置制造半导体装置的流程的流程图。
具体实施方式
[0030]以下，参照附图说明半导体装置的制造装置10。图1是表示半导体装置的制造装置10的结构的图。另外，图2是表示组装在制造装置10中的表面处理装置20的结构的图。
[0031]所述制造装置10在作为基板发挥功能的晶片100上接合一个以上的芯片110来制造半导体装置。在将芯片110接合至晶片100时利用氢键结，将在后面对此进行叙述。
[0032]如图1所示，制造装置10包括：芯片供给单元12、基板供给单元14、结合单元16、第一表面处理装置20f、及第二表面处理装置20s。芯片供给单元12将芯片110供给至第一表面
处理装置20f。此处，芯片110在接着于贴在作为圆环框构件的切割环122的内侧的切割带120(图1中看不到)的状态下供给至第一表面处理装置20f。再者，芯片110以其底面(即与晶片100的接合面)朝上的样态接着在切割带120上。
[0033]基板供给单元14搬入搬出晶片100，例如具有搬送晶片100的臂机器人(未图示)等。未处理的晶片100从搬入端口14a搬入，并被搬送到第二表面处理装置20s。另外，通过结合而制造的半导体装置从搬出端口14b搬出。
[0034]第一表面处理装置20f对供给的芯片110的表面实施亲水化处理。另外，第二表面处理装置20s对供给的晶片100的表面实施亲水化处理。所述第一表面处理装置20f及第二表面处理装置20s的结构大致相同。以下，在不对两者进行区分的情况下表述为“表面处理装置20”。所述表面处理装置20的具体结构将在后面叙述。
[0035]结合单元16将一个以上的芯片110结合到晶片100而制造半导体装置。具体而言，结合单元16包括：用以载置晶片100的载物台、及对芯片110抽吸保持的同时能够进行加热的结合头(均未图示)。参照图3说明由所述结合单元16进行的结合处理。
[0036]图3是表示结合的情况的示意图。在制造半导体装置时，如图3所示，在晶片100的上表面接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种表面处理装置，针对利用氢键结接合于被接合物的对象物的接合面，在所述接合之前，实施亲水化处理，所述表面处理装置的特征在于包括：支撑基座，支撑一个以上的所述对象物的与接合面相反的面；以及吹附喷嘴，通过向由所述支撑基座支撑的所述对象物的接合面吹附具有与所述接合面的温度对应的饱和水蒸气压以上的水蒸气压的加湿空气，而在所述接合面暂时产生结露。2.根据权利要求1所述的表面处理装置，其特征在于，进而，所述支撑基座包括冷却器，所述冷却器将所述接合面的温度冷却至比周围大气的温度低且比所述周围大气的水蒸气压的露点温度高的温度。3.根据权利要求2所述的表面处理装置，其特征在于，一个以上的所述对象物以其周围被框构件包围的状态载置于所述支撑基座，所述冷却器冷却一个以上的所述对象物，所述框构件为不受到冷却的位置及尺寸。4.根据权利要求1至3中任一项所述的表面处理装置，其特征在于，所述吹附喷嘴能够在吹附所述加湿空气的同时，相对...

【专利技术属性】
技术研发人员：菊地広，李瑾，高野彻朗，
申请(专利权)人：雅马哈智能机器控股株式会社，
类型：发明
国别省市：