(57)【要約】  ボンディング装置は、真空チャンバ（６）内で、上部プラテンアセンブリ（９）と伝達装置との間に配置された伸縮性プラテンを含む。この伸縮性プラテンは、自己に連結された上部プラテンアセンブリ（９）に下向き圧力を加えるために伸張することができる。この圧力の影響の下で、上部プラテンアセンブリ（９）は、上部プラテンアセンブリ（９）自体と下部プラテンアセンブリ（７）とがそれぞれ、接合の対象体に密着するまで、ゆっくりと下方に移動する。その後、伸縮性プラテンは、上部プラテンアセンブリ（９）に下向きの圧力をかけ続ける。このようにして、上部プラテンアセンブリ（９）によって接合の対象体上に加えられる圧力は均等になる。この間、伸縮性プラテンのゆっくりした伸張により、上部プラテンアセンブリ（９）によって、均等な圧力がゆっくりと加えられる。【選択図】図１
2019515496.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上から下方に、
駆動装置と、
前記駆動装置に固定連結された伝達装置と、
前記伝達装置に連結された上部プラテンアセンブリと、
前記上部プラテンアセンブリと協働する下部プラテンアセンブリであって、前記下部プラテンアセンブリと前記上部プラテンアセンブリとの間に配置された接合の対象体を支持するように構成される、前記下部プラテンアセンブリと、
前記上部プラテンアセンブリおよび前記下部プラテンアセンブリの両方が中に収容される真空チャンバと、
を含む、ボンディング装置であって、
前記上部プラテンアセンブリは、前記上部プラテンアセンブリが、前記接合の対象体に均等な圧力を加えることが可能なように伸張できる可撓性プラテンによって、前記伝達装置に連結される、
ボンディング装置。
【請求項２】
回転繋止機構が、前記可撓性プラテンと前記伝達装置との間に連結され、前記上部プラテンアセンブリが前記伝達装置の中心軸周りに回転するのを阻止するように構成される、請求項１に記載のボンディング装置。
【請求項３】
前記可撓性プラテンが、上から下方に、上部プレートと下部プレートとを含み、前記上部プレートは伸張可能部材によって前記下部プレートに連結される、請求項１に記載のボンディング装置。
【請求項４】
前記伸張可能部材が、一方端を前記上部プレートに、他方端を前記下部プレートに連結された下部じゃばらを含む、請求項３に記載のボンディング装置。
【請求項５】
前記伸張可能部材に対する繋止機構が、前記上部プレートと前記下部プレートとの間にさらに配置され、前記伸張可能部材の伸張および収縮を限定するように構成される、請求項３に記載のボンディング装置。
【請求項６】
前記伝達装置が、前記可撓性プラテンの上部に固定された主シャフトを含み、前記主シャフトは、前記真空チャンバの内部から前記真空チャンバの外部に延び、前記駆動装置に固定連結されている、請求項１に記載のボンディング装置。
【請求項７】
前記主シャフトが、球面すべりスラスト軸受を通して前記可撓性プラテンの前記上部に固定される、請求項６に記載のボンディング装置。
【請求項８】
前記真空チャンバが、上側部分に位置する天側チャンバ壁と下側部分に位置する底側チャンバ壁とを含み、前記主シャフトは、前記真空チャンバの前記内部から前記天側チャンバ壁を通り抜けて前記真空チャンバの前記外部に延びる、請求項６に記載のボンディング装置。
【請求項９】
ガイドシャフトが、前記天側チャンバ壁に設けられ、前記主シャフトの周りに均等に分布配置され、前記主シャフトの頂部に、直径が前記主シャフトより大きい上部フランジが設けられ、前記ガイドシャフトは、前記主シャフトが前記ガイドシャフトに沿って上下移動可能なように、前記上部フランジと摺動可能に係合される、請求項８に記載のボンディング装置。
【請求項１０】
前記上部フランジが、前記ガイドシャフトに対応する円形穴を画定し、前記ガイドシャフトが前記円形穴を通して挿入され、前記ガイドシャフトは、前記対応する円形穴と適応するクリアランスを形成する、請求項９に記載のボンディング装置。
【請求項１１】
前記主シャフトが深孔を画定し、前記深孔内に配置されたテーパーシャフトねじによって前記駆動装置に連結され、前記テーパーシャフトねじは、前記深孔と適応するクリアランスを形成する、請求項９に記載のボンディング装置。
【請求項１２】
ねじナットは、前記上部フランジの端面に固定連結され、前記ねじナットがねじ嵌合で前記テーパーシャフトねじの上に配置されるように、前記テーパーシャフトねじと係合する内ねじ山を有する、請求項１１に記載のボンディング装置。
【請求項１３】
前記主シャフトを囲む下部フランジが前記天側チャンバ壁に配置され、前記伝達装置は、一方端を前記上部フランジに、他方端を前記下部フランジに固定された上部じゃばらを備えており、前記上部じゃばらの各々は、前記主シャフトの中心軸と前記ガイドシャフトのうちのどの１つの中心軸との間の距離よりも小さな半径を有する、請求項１２に記載のボンディング装置。
【請求項１４】
前記駆動装置と前記ねじナットとの間で、前記テーパーシャフトねじの上にスラスト軸受が配置される、請求項１２に記載のボンディング装置。
【請求項１５】
前記駆動装置がモータである、請求項１に記載のボンディング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体技術の分野に関し、特にボンディング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
相異なる材料のウエハを一緒に接合するために、ウエハ接合技術が用いられる。一般的な接合技術は、直接シリコン／シリコン接合、直接シリコン／ガラス接合、金属拡散接合、ポリマーベースの接合などを含む。半導体産業では、接合技術が多くの分野で応用されており、将来におけるもっとも重要な技術の１つと見なされている。各種の用途で用いられているウエハ接合加工は、通常、変動パラメータを有するが、これらは同様な作業原理に従い、全てが基本的に、排気、加熱、圧力負荷、冷却、および真空破壊を含む。完備されたウエハ接合加工は、通常、配列装置およびボンディング装置を必要とする。配列装置は、その上の配列マークを用いて２つのウエハを配列し、これらウエハの間にスペーサを挿入し、これら２つのウエハを相互に対し固定することができる。配列装置の型の如何にもよるが、これら２つのウエハの配列から固定までのプロセスは通常５〜８分かかる。ボンディング装置は、排気、スペーサの除去、加熱、加圧、冷却、真空破壊、およびシリコンウエハまたは相異なる材料のウエハの接合、を行うことが可能である。このボンディング装置によって行われるシリコンウエハまたはウエハの対の接合には、通常、４５〜９０分を要する。
【０００３】
ウエハ接合技術が、微小電気機械システム（ＭＥＭ：ｍｉｃｒｏ−ｅｌｅｃｔｒｏ−ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｓｙｓｔｅｍ）、微小光電子システム、ならびに、特に、ＣＭＯＳイメージセンサ、および、例えばシリコン貫通電極（ＴＳＶ：ｔｈｒｏｕｇｈ  ｓｉｌｉｃｏｎ  ｖｉａ）加工による近年の三次元（３Ｄ：ｔｈｒｅｅ−ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ）チップの製造において広く用いられるようになるにつれ、ウエハボンディング装置の性能に対し益々高い要求事項が課されている。
【０００４】
現行の接合加工における圧力付加は、２つの異なるアプローチによって遂行することができる。１つのアプローチは、剛性接合加工であり、この加工では、パワーソースから発生した圧力が、主シャフトを介してプラテンに伝達され、該プラテンの下でウエハが一緒に接合される。これには、プラテンが十分な剛性を有することが必要であり、そうでなければ、プラテンの中央部と周辺部との間に圧力の不一致が生じ易くなる。別のアプローチは、柔軟式の接合加工であり、この加工では、駆動装置を上部プラテンアセンブリに連結するのにじゃばらが用いられ、これにより、駆動装置から上部プラテンアセンブリに圧力を伝達することができる。上部プラテンアセンブリが、加圧作業下の接合対象のウエハの１つの表面に達すると、じゃばらは徐々に剛性管に収縮し、これにより上部プラテンアセンブリ上に加わる圧力を徐々に増加させる。このようにして、ゆっくりした圧力付加が達成可能である。しかしながら、じゃばらが長い場合、時間経過とともに、じゃばらと連通している真空チャンバが排気された後に、じゃばらの内側と外側との間の圧力差の作用下でじゃばらが裂け易くなる。さらに悪いことには、じゃばら中のこの裂け目は、より高圧の大気がじゃばらに流入すると拡大され得る。
【０００５】
前述の問題の観点から、従来型のボンディング装置をさらに改良する必要がある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上部プラテンアセンブリを伝達装置に連結し、上部プラテンアセンブリが接合の対象体に均一な圧力を加えることを可能にするため伸張できる可撓性プラテンを有するボンディング装置を提案することによって、前述の問題を克服する。
【０００７】
このために、本発明で提案されるボンディング装置は、上から下方に、駆動装置と、該駆動装置に固定連結された伝達装置と、該伝達装置に連結された上部プラテンアセンブリと、該上部プラテンアセンブリと協働する下部プラテンアセンブリであって、下部プラテンアセンブリと上部プラテンアセンブリとの間に配置された接合の対象体を支持するように構成される、該下部プラテンアセンブリと、上部プラテンアセンブリおよび下部プラテンアセンブリの両方がその中に収容される真空チャンバと、を含み、この上部プラテンアセンブリは、該上部プラテンアセンブリが均一な圧力を接合の対象体に加えることを可能にするため伸張できる可撓性プラテンによって、伝達装置に連結される。
【０００８】
ある好適な実施形態において、可撓性プラテンと伝達装置との間に回転繋止機構を連結することが可能であり、該機構は、上部プラテンアセンブリが伝達装置の中心軸周りに回転するのを阻止するように構成される。
【０００９】
ある好適な実施形態では、可撓性プラテンは、上から下方に、上部プレートと下部プレートとを含んでよく、この上部プレートは伸張可能部材によって下部プレートに連結される。
【００１０】
ある好適な実施形態において、この伸張可能部材は、一方端を上部プレートに、他方端を下部プレートに連結された下部じゃばらを含んでよい。
【００１１】
ある好適な実施形態では、伸張可能部材に対する繋止機構は、上部プレートと下部プレートとの間にさらに配置することが可能であり、該機構は、伸張可能部材の伸張および収縮を限定するように構成される。
【００１２】
ある好適な実施形態において、伝達装置は、可撓性プラテンの上面に固定された主シャフトを含んでよく、該主シャフトは、真空チャンバの内部から該真空チャンバの外部に延び、駆動装置に固定連結される。
【００１３】
ある好適な実施形態では、この主シャフトは、球面すべりスラスト軸受を介して可撓性プラテンの上面に固定することができる。
【００１４】
ある好適な実施形態において、真空チャンバは、上側部分に位置する天側チャンバ壁と下側部分に位置する底側チャンバ壁とを含んでよく、主シャフトは、真空チャンバの内部から天側チャンバ壁を通り抜けて真空チャンバの外部に延びる。
【００１５】
ある好適な実施形態では、ガイドシャフトが、天側チャンバ壁に設けられ、主シャフトの周りに均等に分布配置されてよく、主シャフトの頂部に直径が主シャフトより大きい上部フランジが設けられ、ガイドシャフトは、主シャフトがガイドシャフトに沿って上下移動可能なように、上部フランジと摺動可能に係合される。
【００１６】
ある好適な実施形態において、該上部フランジはガイドシャフトに対応する円形穴を画定することが可能であり、ガイドシャフトがその円形穴を通して挿入され、ガイドシャフトは、対応する円形穴と適応するクリアランスを形成する。
【００１７】
ある好適な実施形態では、主シャフトは深孔を画定し、該深孔内に配置されたテーパーシャフトねじによって駆動装置に連結されることが可能であり、テーパーシャフトねじは、該深孔と適応するクリアランスを形成する。
【００１８】
ある好適な実施形態では、ねじナットが、上部フランジの端面に固定連結されてよく、該ねじナットは、ねじ嵌合によってテーパーシャフトねじの上に配置されるように、テーパーシャフトねじと係合される内ねじ山を有する。
【００１９】
ある好適な実施形態において、主シャフトを囲む下部フランジが天側チャンバ壁上に配置されてよく、伝達装置は、一方端を上部フランジに他方端を下部フランジに固定された上部じゃばらを備えており、これら上部じゃばらの各々は、主シャフトの中心軸とガイドシャフトうちのどの１つの中心軸との間の距離よりも小さな半径を有する。
【００２０】
ある好適な実施形態では、駆動装置とねじナットとの間で、テーパーシャフトねじの上にスラスト軸受を配置することができる。
【００２１】
ある好適な実施形態において、この駆動装置はモータであってよい。
【００２２】
従来技術と比較すると、本発明は、以下のボンディング装置を提供する点で有益であり、このボンディング装置は、上から下方に、駆動装置と、該駆動装置に固定連結された伝達装置と、該伝達装置に連結された上部プラテンアセンブリと、上部プラテンアセンブリと協働する下部プラテンアセンブリであって、下部プラテンアセンブリと上部プラテンアセンブリとの間に配置された接合の対象体を支持するように構成される、該下部プラテンアセンブリと、上部プラテンアセンブリおよび下部プラテンアセンブリの両方が収容される真空チャンバと、を含み、上部プラテンアセンブリは、該上部プラテンアセンブリが、接合の対象体に均等な圧力を加えることが可能なように伸張できる可撓性プラテンによって、伝達装置に連結される。
【００２３】
本発明によれば、真空チャンバ内で上部プラテンアセンブリと伝達装置との間に配置された可撓性プラテンは、それに連結された上部プラテンアセンブリに下向き圧力を加えるため、長手方向に伸張することができる。この圧力の影響の下で、上部プラテンアセンブリは、上部プラテンアセンブリ自体と下部プラテンアセンブリとがそれぞれ接合の対象体に密着するまで、ゆっくりと下方に移動する。その後、可撓性プラテンは、上部プラテンアセンブリに下向きの圧力をかけ続ける。このようにして、上部プラテンアセンブリによって接合の対象体に加えられる圧力は均等になる。この間、可撓性プラテンのゆっくりした伸張により、上部プラテンアセンブリによって、均等な圧力がゆっくりと加えられる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明によるボンディング装置の断面図である。  この図において、１−モータ、２−スラスト軸受、３−テーパーシャフトねじ、４−主シャフト、４１−上部フランジ、４２−深孔、４３−円形穴、５−天側チャンバ壁、５１−主シャフト穴、５２−下部フランジ、６−真空チャンバ、７−下部プラテンアセンブリ、８−底側チャンバ壁、９−上部プラテンアセンブリ、１０−下部じゃばら、１１―じゃばら繋止機構、１２−球面すべりスラスト軸受、１３−回転繋止機構、１４−ガイドシャフト、１５−上部じゃばら、１６−ねじナット、１７−上部プレート、１８−下部プレート、である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明のこれらのおよび他の目的、特徴、および利点は、具体的な実施形態についての詳細な説明を、添付の図面と関連させて読むことによって明らかとなろう。
【００２６】
図１を参照すると、本発明はボンディング装置を提供し、該装置は、上から下方に、
接合パワーソースとしての役割をするモータ１と、
モータ１に固定連結されてモータ１によって駆動され、モータ１からの力を自己に連結された他の構成要素に向け、下方に伝達するように構成された伝達装置と、
天側部分に位置する天側チャンバ壁５、および底側部分に位置する底側チャンバ壁８を含むチャンバ壁によって画定された真空チャンバ６と、
を含む。一般的な場合、真空チャンバ６は、接合品質を劣化させる可能性のある、接合対象のシリコンウエハまたはウエハの間のエアバブルを防止すべく、ボンディング装置により行われる接合加工で圧力が加えられている間、真空チャンバ６からエアを抜くために、真空ポンプに連結することが可能である。
【００２７】
シリコンウエハまたはウエハを接合するため、上部プラテンアセンブリ９および下部プラテンアセンブリ７は、基本的に真空チャンバ６内に配置される。シリコンウエハまたはウエハは、上部プラテンアセンブリ９と下部プラテンアセンブリ７との間に置かれる。上部プラテンアセンブリ９は、その上側部分に位置し、下部プラテンアセンブリ７は下側部分に位置する。上部プラテンアセンブリ９は、可撓性プラテンによって伝達装置に連結される。
【００２８】
具体的に、可撓性プラテンは、上から下に、上部プレート１７および下部プレート１８を含んでよい。上部プレート１７および下部プレート１８の両方は、直径が上部プラテンアセンブリ９に等しいか、またはそれよりわずかに大きくてよい。上部プラテンアセンブリ９が下部プレート１８と接触する。加圧の間、上部プラテンアセンブリ９と等しいかそれより大きい直径を有する下部プレート１８は、上部プラテンアセンブリ９が、該上部プラテンアセンブリ９上面への不均等な力の分布を防止するために十分な大きさの受力面積を有することを可能にする。
【００２９】
上部プレート１７および下部プレート１８は、両方とも正方形または円形形状であってよい。図示の実施形態では、これらの両方は円形のプレートである。上部プレート１７は、下部じゃばら１０を介して下部プレート１８に連結することができる。言い換えれば、下部じゃばら１０は、その一方端を上部プレート１７に、他方端を下部プレート１８に連結される。下部じゃばら１０は、上部プレート１７と下部プレート１８とを、それらそれぞれの外周で連結することが可能である。下部じゃばら１０は初期的に収縮しており、下部じゃばら１０は、該下部じゃばら１０を膨らませるため、エアを導入可能なエア流入口（図示せず）を有し、これにより、下部じゃばら１０は、長手方向に徐々に伸張し、上部プレート１７と下部プレート１８とを、それぞれ上方と下方とに移動させる。しかしながら、上方への動きは、伝達装置からの下向きの力によって抑えられる。その結果、上部プレート１７は不動にされ、下部じゃばら１０は、長手方向下方にだけ伸張し、これにより、下部プレート１８をこの方向に変位させる。この長手方向の伸張は膨張によりもたらされるので、下部プレート１８は、上部プラテンアセンブリ９にゆっくりと力を加える。
【００３０】
さらに、上部プレート１７から下部プレート１８に向けて、圧力付加突出部１７１が突出してよい。これらの圧力付加突出部１７１は、均等に分布させしかして均等に仕切られた空間を画定させ、下部じゃばら１０の膨張の間その中にエアを導入して加圧し、下部プレート１８を下方に移動するように駆動することができる。その結果、下部プレート１８によって上部プラテンアセンブリ９に、およびそれを通してシリコンウエハまたはウエハに加えられた圧力は均等になる。
【００３１】
好ましくは、上部プレート１７と下部プレート１８との間にじゃばら繋止機構１１が配置される。じゃばら繋止機構１１は、上部プレート１７および下部プレート１８の円周に沿って均等に配置され、同じ長さおよび同じ弾性パラメータを有するいくつかのバネを含む。これらのバネの各々は、一方の端を、上部プレート１７の円周側面に取り付けられたフックの１つに、他方の端を、下部プレート１８の円周側面に取り付けられた対応するフックの１つに固定される。これらのバネは、作動の間、下部プレート１８に対して上部プレート１７が回転するのを防止でき、可撓性プラテンの下方移動の間、真空チャンバ６の膨張および排気両方による該プラテン自体の長手方向の伸張の結果による該プラテンへの損傷を回避することを可能にする。下部プラテンアセンブリ７が接合の対象体の１つに接触すると、これらのバネは、非活性になってよい。本発明によれば、モータ１から可撓性プラテンへの力の伝達は、基本的には、一方の端部を上部プレート１７に固定され、他方の端部を主シャフト４の上に配置された球面すべりスラスト軸受１２によって、可撓性プラテン中の上部プレートに結合された主シャフト４により達成される。
【００３２】
さらに、回転繋止機構１３を、主シャフト４と上部プレートとの間に配置することが可能である。回転繋止機構１３は、各々が一方端を主シャフト４に、他方端を上部プレート１７に固定された、湾曲されたまたはされていないいくつかの金属ストリップを含む。これらの金属ストリップは主シャフト４の周囲に均等に配置されてよく、これらの金属ストリップが主シャフト４と上部プレート１７との両方に固定されているので、主シャフト４周りに上部プレート１７を回転させる性向のある一切の力を中和することができ、かかる力は、上部プレート１７が回転している間に加えられた圧力の均等性にとっては不利益である。
【００３３】
主シャフト４は、真空チャンバ６の内部から真空チャンバ６の外部に伸張してよい。主シャフト穴５１は、天側チャンバ壁５中に形成される。言い換えれば、主シャフト４は、天側チャンバ壁５中の主シャフト穴５１を通して挿入が可能である。
【００３４】
主シャフト４は、中央深孔４２を有することが可能である。この中央深孔４２の上部縁は、上部フランジ４１によって画定される。上部フランジ４１中には円形穴４３が形成される。いくつかのガイドシャフト１４が主シャフト穴５１を囲んで均等に分布配置され、これらは、それぞれ対応する円形穴４３に通して挿入され得る。ガイドシャフト１４の各々は、天側チャンバ壁５から延び、それが挿入されている円形穴４３の上縁から外に突き出てよい。ガイドシャフト１４は、上部フランジ４１がガイドシャフト１４沿いに上下に摺動できるように、円形穴４３と適応するクリアランスを形成してよい。
【００３５】
真空チャンバ６が排気された後、主シャフト穴５１を通って真空チャンバ６の中にエアが進入するのを防止するために、上部じゃばら１５を設けることが可能である。上部じゃばら１５は、一方端を上部フランジ４１に、他方端を天側チャンバ璧５上の下部フランジ５２に連結される。下部フランジ５２は、主シャフト穴５１の周りに固定されてよい。上部じゃばら１５は、主シャフト４の中心軸からガイドシャフト１４のうちのどの１つの中心軸までの距離よりも小さな内径を有する。このように、上部フランジ４１を除いて、主シャフト４の残りの部分は、上部じゃばら１５内に収容される。上部じゃばら１５は、真空チャンバ６とともに、真空チャンバ６の良好な気密性を確保する密封空間を形成することができる。
【００３６】
主シャフト４の上部フランジ４１の、モータ１に向いている端面上に、ねじナット１６を固定することが可能である。ねじナット１６は、主シャフト４を上下に動かすように構成される。ねじナット１６は、テーパーシャフトねじ３と係合することが可能である。テーパーシャフトねじ３は、主シャフト４の深孔４２内に受容される下側端部を有する。テーパーシャフトねじ３は、ねじナット１６の内ねじ山と相補する外ねじ山を有してよい。言い換えれば、ねじナット１６は、テーパーシャフトねじ３とねじ係合される。テーパーシャフトねじ３は、モータ１に固定される。テーパーシャフトねじ３が、モータ１の作動下で上下に動くと、ねじナット１６と、それとともに主シャフト４が、同じ方向に動くように駆動される。接合作業の間、主シャフト４は下方に動かされ、可撓性プラテンを初期位置から接合前作業のための位置に、同じ方向に動くように駆動する。次いで、可撓性プラテンは接合作業が可能なように膨張される。その後、可撓性プラテン中の真空は破られ、可撓性プラテンは、主シャフト４によって上方に移動させられ初期位置に戻る。
【００３７】
好ましくは、スラスト軸受２は、ねじナット１６とモータ１との間に配置される。スラスト軸受２は、ねじナット１６の内径よりも大きな外径を有し、しかしてねじナット１６の上方移動に対する停止限界としての役割をし、これは、ねじナット１６が、上部じゃばら１５の最大許容長さに対応する位置を超えて進み、上部じゃばら１５の損傷、または下部フランジ５２からの上部じゃばら１５の連結外れを引き起こすことがないことを確実にする。
【００３８】
本発明のボンディング装置によって行われる接合加工を、以下で詳細に説明する。
【００３９】
上部プラテンアセンブリ９を初期位置に置いて、真空チャンバ６からエアが排出され、モータ１がテーパーシャフトねじ３を回転させる。テーパーシャフトねじ３から、ねじナット１６へ、以下順次に、主シャフト４へ、可撓性プラテンへ、さらに上部プラテンアセンブリ９への力の伝達の結果、上部プラテンアセンブリ９は、下方に向け、接合前作業のための位置（上部プラテンアセンブリ９の底面がウエハの上方３ｍｍ〜５ｍｍの位置）に移動する。上部プラテンアセンブリ９中のディスクをそれぞれ加熱し、下部プラテンアセンブリ７が望ましい温度に加熱された後、モータ１は、上部プラテンアセンブリ９をさらに下方に移動させる。結果として、上部プラテンアセンブリ９の底面が、上側のウエハ上面と接触し、下部プラテンアセンブリ７に圧力を加える。下部プラテンアセンブリ７中のセンサが、この圧力をモニタし、それが所定の値に達すると、モータ１が作動を停止するように、これをモータ１にシグナリングする。
【００４０】
下部じゃばら１０は、３０バール以下の圧力に膨らまされ、これにより徐々に長手方向に伸張し、上部プレート１７と下部プレート１８とを、それぞれ上方と下方とに移動させる。但し、この上方移動は、主シャフト４と上部プレート１７との上方への移動の間、ねじナット１６がスラスト軸受２に当たると阻止される。これにより上部プレート１７は動きを止められ、下部じゃばら１０は下方にだけ伸張し、下部プレート１８は、上部プラテンアセンブリ９を同方向に動くように駆動させる。下部プラテンアセンブリ７へのこの下向き圧力は、上部プラテンアセンブリ９が上側ウエハに接触した後にも継続する。回転繋止機構１３は、下部じゃばら１０の主シャフト４周りのいかなる回転も阻止することができる。下部じゃばら１０の主シャフト４周りの下向き移動の間、これがウエハの位置ずれを生じさせる可能性がある。接合加工の終了時に、下部じゃばら１０の真空は破られ、その結果、上部プラテンアセンブリ９によって上側ウエハに加えられていた圧力は低減し最後には消失する。次いで、モータ１はテーパーシャフトねじ３を回転させ、上部プラテンアセンブリ９を初期位置に戻し、その後、接合されたシリコンウエハまたはウエハが取り出される。
【００４１】
要約すれば、本発明のボンディング装置では、真空チャンバ６内で上部プラテンアセンブリ９と伝達装置との間に配置された伸縮性プラテンは、それに連結された上部プラテンアセンブリ９への下向き圧力を加えるために長手方向に伸張することが可能である。この圧力の下で、上部プラテンアセンブリ９は、該上部プラテンアセンブリ９自体と、下部プラテンアセンブリ７とが、それぞれ、接合の対象体と密着するまでゆっくりと下方に動く。その後、伸縮性プラテンは、上部プラテンアセンブリ９に下向きの圧力をかけ続ける。このような仕方で、上部プラテンアセンブリ９によって接合の対象体に加えられる圧力は均等になる。その間、伸縮性プラテンのゆっくりした伸張によって、上部プラテンアセンブリ９によって均等な圧力がゆっくりと加えられる。
【００４２】
前述の実施形態を参照しながら、本発明を上で説明してきたが、本発明はこれらの実施形態に限定されない。当業者が、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、その様々な修改および変形を作製できることは明らかである。したがって、本発明は、かかる修改および変形が添付の特許請求の範囲およびその均等物の範囲内にある場合、それらの全てを網羅することを意図されている。
【図１】
2019515496.tif 000003
【国際調査報告】
2019515496.tif 000004
2019515496.tif 000005
2019515496.tif 000006
2019515496.tif 000007