(57)【要約】【課題】積層ズレや積層ウェハの回転中心の偏芯による積層ウェハの損傷やシールの未塗布部分の発生を防ぐ積層ウェハ端面のシール形成装置。【解決手段】積層ウェハ１０１を積層ウェハの中心軸を回転軸として回転させて、積層ウェハの外周端面に対するシール材１０９の樹脂の塗布位置を移動させることにより積層ウェハの外周端面に樹脂を連続塗布する塗布装置を備え、塗布装置は、積層ウェハの外周端面にシール材の樹脂を塗布する塗布ローラ１０２と、シール材を介して塗布ローラを昇降させる昇降部１２と、積層ウェハを１回転させた時に積層ウェハの回転中心から外周端面までの外周変位量を測定する外周変位センサ１１と、外周変位センサで測定された外周変位量に応じて塗布ローラを昇降させるように昇降部を制御する制御部１３とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のウェハを貼合わせた積層ウェハの外周端面にシールを形成する積層ウェハ端面のシール形成装置であって、
積層ウェハを積層ウェハの中心軸を回転軸として回転させて、積層ウェハの外周端面に対するシール材の樹脂の塗布位置を移動させることにより積層ウェハの外周端面に樹脂を連続塗布する塗布装置を備え、
前記塗布装置は、
前記積層ウェハの外周端面に前記シール材の樹脂を塗布する塗布ローラと、
前記シール材を介して前記塗布ローラを昇降させる昇降部と、
前記積層ウェハを１回転させた時に前記積層ウェハの回転中心から前記外周端面までの外周変位量を測定する外周変位センサと、
前記外周変位センサで測定された外周変位量に応じて前記塗布ローラを昇降させるように前記昇降部を制御する制御部と、
を有することを特徴とする積層ウェハ端面のシール形成装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記外周変位センサで測定された外周変位量が所定値以下である場合には、前記積層ウェハの外周端面への前記樹脂の塗布処理を行わせ、外周変位量が所定値を超える場合には、前記積層ウェハの外周端面への前記樹脂の塗布処理を不可とすることを特徴とする請求項１記載の積層ウェハ端面のシール形成装置。
【請求項３】
前記外周変位センサは、前記積層ウェハの外周端面と前記塗布ローラとが接触するシール塗布部分に対して９０°の位置に配置されることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の積層ウェハ端面のシール形成装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記外周変位センサにおける前記積層ウェハの外周変位量から前記シール塗布部分における前記積層ウェハの外周変位量を求め、前記シール塗布部分における前記積層ウェハの外周変位量を相殺するための前記塗布ローラの高さ補正量を求め、この高さ補正量に応じて前記塗布ローラを昇降させるように前記昇降部を制御することを特徴とする請求項３記載の積層ウェハ端面のシール形成装置。
【請求項５】
複数のウェハを貼合わせた積層ウェハの外周端面にシールを形成する積層ウェハ端面のシール形成方法であって、
積層ウェハを積層ウェハの中心軸を回転軸として回転させて、積層ウェハの外周端面に対するシール材の樹脂の塗布位置を移動させることにより積層ウェハの外周端面に樹脂を連続塗布する塗布工程を含み、
前記塗布工程は、
前記積層ウェハの外周端面に前記シール材の樹脂を塗布ローラにより塗布する塗布工程と、
前記シール材を介して前記塗布ローラを昇降させる昇降工程と、
前記積層ウェハを１回転させた時に前記積層ウェハの回転中心から前記外周端面までの外周変位量を測定する外周変位工程と、
測定された外周変位量に応じて前記塗布ローラを昇降させるように前記昇降部を制御する制御工程と、
を含むことを特徴とする積層ウェハ端面のシール形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層型半導体装置の製造に関し、特に３次元の半導体集積回路を製造する際の積層されたウェハ間への絶縁性樹脂の注入において、積層ウェハの端面にシールを形成する積層ウェハ端面のシール形成装置およびシール形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の３次元の積層型半導体装置として、特許文献１に記載されたものが知られている。この３次元の積層型半導体装置は、複数のウェハを貼合わせた積層ウェハの外周端面にシールを形成するシール形成工程と、シールを形成した積層ウェハのウェハ間の隙間に接着剤を注入して積層ウェハを接着する接着工程とを含む。シール形成工程は、積層ウェハの外周端面にシール材の樹脂を塗布してシールを形成するシール塗付部とシール材の樹脂を硬化させる樹脂硬化部とを含むシール形成装置により行われる。接着工程は、シール形成装置の下流側に配置されて樹脂注入部によって行われる。
【０００３】
シール形成装置は、積層ウェハの外周端面にシール材の樹脂を浸透させた塗布ローラを接触させ、積層ウェハを軸回転させることにより、積層ウェハの外周端面を連続的にシールする。
【０００４】
図７は、従来の積層ウェハ端面のシール形成装置のシール塗布部の一例を示す構成図である。シール塗布部は、積層ウェハ１０１を支持すると共に積層ウェハ１０１を軸回転させるローラ１０３，１０６を備えるとともに、積層ウェハ１０１を下方に押圧するローラ１０４を備える。
【０００５】
また、シール塗布部は、積層ウェハ１０１の外周端面と接触して外周シール材１０９の樹脂を塗布する塗布ローラ１０２と、外周シール材１０９を保持するシール材皿１０８を備える。塗布ローラ１０２の一部は、外周シール材１０９の樹脂に浸すことによりローラ面に外周シール材１０９の樹脂を含浸あるいは付着させる。
【０００６】
シール塗布部は、ローラ１０３．１０４，１０６により積層ウェハ１０１を回転させると共に、積層ウェハ１０１の外周端面の一部に塗布ローラ１０２を押し当てる。塗布ローラ１０２のローラ面には、外周シール材１０９の樹脂が含浸あるいは付着されているため、塗布ローラ１０２を積層ウェハ１０１の外周端面に接触させることによって、外周シール材１０９の樹脂はローラ面上から積層ウェハ１０１の外周端面に転写され、積層ウェハ１０１の外周端面には樹脂が塗布される。
【０００７】
また、積層ウェハ１０１の外周端面に設けるシールは、真空差圧法による圧力差によってウェハ間の隙間に接着剤を注入するためのウェハの外周部分を囲む構成部材である。このシールは、囲み部分を形成するために、外周シール材１０９の樹脂を塗布する部分と、接着剤を内部に注入する注入口を形成するために、外周シール材１０９の樹脂を塗布しない部分とを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−２５３１０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、図７に示す従来のシール形成装置のシール塗布部では、シールを形成する際に、積層ウェハ１０１に積層ズレがある場合や積層ウェハの回転中心がずれている場合には、積層ウェハ１０１端面に塗布ローラ１０２から過剰な押圧力が発生して、積層ウェハ１０１が損傷したり、シールの未塗布部分が発生したりすることがあった。
【００１０】
本発明の課題は、積層ズレや積層ウェハの回転中心の偏芯による積層ウェハの損傷やシールの未塗布部分の発生を防ぐことができる積層ウェハ端面のシール形成装置およびシール形成方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る積層ウェハ端面のシール形成装置は、上記課題を解決するために、複数のウェハを貼合わせた積層ウェハの外周端面にシールを形成する積層ウェハ端面のシール形成装置であって、積層ウェハを積層ウェハの中心軸を回転軸として回転させて、積層ウェハの外周端面に対するシール材の樹脂の塗布位置を移動させることにより積層ウェハの外周端面に樹脂を連続塗布する塗布装置を備え、前記塗布装置は、前記積層ウェハの外周端面に前記シール材の樹脂を塗布する塗布ローラと、前記シール材を介して前記塗布ローラを昇降させる昇降部と、前記積層ウェハを１回転させた時に前記積層ウェハの回転中心から前記外周端面までの外周変位量を測定する外周変位センサと、前記外周変位センサで測定された外周変位量に応じて前記塗布ローラを昇降させるように前記昇降部を制御する制御部とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、積層ズレや積層ウェハの回転中心の偏芯による積層ウェハの損傷やシールの未塗布部分の発生を防ぐことができる積層ウェハ端面のシール形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施例１の積層ウェハ端面のシール形成装置のシール塗布部の構成図である。
【図２】本発明の実施例１の積層ウェハ端面のシール形成装置のシール塗布部の処理手順を示すフローチャートである。
【図３】シール塗布部分とこのシール塗布部分に対して９０°の位置に配置された外周変位センサとを示す図である。
【図４】外周変位センサでの積層ウェハ変位検出とシール塗布部分での積層ウェハ変位とシール塗布時における塗布ローラの高さ補正との関係を示す図である。
【図５】積層ウェハの長径と短径との差による積層ズレを示す図である。
【図６】積層ウェハの長径側に合わせてシール材の樹脂を塗布する場合と短径側に合わせてシール材の樹脂を塗布する場合を説明するための図である。
【図７】従来の積層ウェハ端面のシール形成装置のシール塗布部の一例を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の積層ウェハ端面のシール形成装置およびシール形成方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本発明の実施例１の積層ウェハ端面のシール形成装置のシール塗布部の構成図である。図１に示す積層ウェハ端面のシール形成装置のシール塗布部は、図７に示す従来の積層ウェハ端面のシール形成装置に対して、さらに、外周変位センサ１１、シール材皿昇降部１２、制御部１３、メモリ１４を備えることを特徴とする。
【００１６】
なお、図１に示すその他の構成は、図７に示すシール形成装置のシール塗布部の構成図と同一構成であり、同一部分には同一符号を付し、その同一部分の説明は省略する。但し、図１においては、図面を簡単化するため、ローラ１０３，１０４，１０６、バネ１０５は省略している。
【００１７】
また、実施例１の積層ウェハ端面のシール形成装置は、特許文献１の積層ウェハ端面のシール形成装置と同様に、シール塗付部とシール材の樹脂を硬化させる樹脂硬化部とを含み、背景技術の欄で説明したような処理を行う。
【００１８】
シール塗布部は、本発明の塗布装置に対応しており、積層ウェハを積層ウェハの中心軸を回転軸として回転させて、積層ウェハの外周端面に対するシール材の樹脂の塗布位置を移動させることにより積層ウェハの外周端面に樹脂を連続塗布する。
【００１９】
ここでは、実施例１に係るシール形成装置の特徴である外周変位センサ１１、シール材皿昇降部１２、制御部１３、メモリ１４についてのみ説明する。なお、積層ウェハ１０１は、円板状をなす。
【００２０】
外周変位センサ１１は、図３に示すように、積層ウェハ１０１の外周で且つ塗布ローラ１０２と接触する積層ウェハ部分、即ちシール塗布部分Ａに対して略９０°の位置に配置され、積層ウェハ１０１の回転中心からのズレδを積層ウェハ１０１上の基準（例えばノッチ）からの位相θに対して測定する。即ち、外周変位センサ１１は、積層ウェハ１０１を１回転させた時に積層ウェハ１０１の回転中心から積層ウェハ１０１の端面（外周）までの外周変位量を測定し、外周変位量を制御部１３に出力する。
【００２１】
制御部１３は、ＣＰＵ（中央処理装置）からなり、外周変位センサ１１からの外周変位量をメモリ１４に記憶する。また、制御部１３は、メモリ１４に記憶されている外周変位量を読み出して、外周変位量に応じてシール材皿昇降部１２を制御する。
【００２２】
シール材皿昇降部１２は、本発明の昇降部に対応しており、制御部１３からの外周変位量、即ち積層ウェハ１０１の積層ズレに応じて、シール材皿１０８に取り付けられた昇降棒１１１を介してシール材皿１０８を昇降させることにより、塗布ローラ１０２を昇降させて外周シール材１０９の樹脂を積層ウェハ１０１に塗布する。
【００２３】
次にこのように構成された実施例１に係る積層ウェハ端面のシール形成装置の動作を図２に示すフローチャートを参照しながら詳細に説明する。
【００２４】
まず、積層ウェハ１０１を空チャック（吸着部）にセットする（ステップＳ１１）。即ち、積層ウェハ１０１を保持する。
【００２５】
次に、外周変位センサ１１により積層ウェハ１０１の端面の外周変位量を測定する（ステップＳ１２）。この測定状態において、積層ウェハ１０１を１回転させる（ステップＳ１３）。この場合、図３に示すように、外周変位センサ１１により、積層ウェハ１０１の回転中心から積層ウェハ１０１の端面（外周）までのズレδが積層ウェハ１０１上の基準（例えばノッチ）からの位相θに対して測定される。
【００２６】
図４（ａ）に示すように、積層ウェハ１０１の半径Ｒに対して、位相θが０°〜３６０°において、外周変位センサ１１における積層ウェハ１０１の外周変位量は、半径Ｒを基準にして−δ〜＋δまで変化する。即ち、外周変位量は、２δであり、積層ウェハ１０１のズレは、δである。
【００２７】
また、積層ウェハ１０１のシール塗布部分Ａは、外周変位センサ１１の位置よりも９０°遅れた位置に配置されているので、シール塗布部分Ａにおける積層ウェハ１０１の外周変位量は、図４（ｂ）に示すように変化する。
【００２８】
次に、制御部１３は、外周変位センサ１１から外周変位量を入力し、積層ウェハ１０１の外周変位量が所定値以下かどうかを判定する（ステップＳ１４）。ここで、所定値は、外周変位量の最大値と最小値との差２δであり、例えば１ｍｍである。
【００２９】
次に、制御部１３は、積層ウェハ１０１の１回転分の外周変位量をメモリ１４に記憶させ（ステップＳ１５）、メモリ１４に記憶されている外周変位量を読み出して、シール材皿昇降部１２に出力する。
【００３０】
シール材皿昇降部１２は、制御部１３からの外周変位量に応じて、シール材皿１０８を昇降させることにより、塗布ローラ１０２を昇降させて外周シール材１０９の樹脂を積層ウェハ１０１に塗布する（ステップＳ１６）。
【００３１】
より具体的には、制御部１３は、図４（ａ）に示す外周変位センサ１１における積層ウェハ１０１の外周変位量から、図４（ｂ）に示すシール塗布部分Ａにおける積層ウェハ１０１の外周変位量を求める。さらに、制御部１３は、図４（ｂ）に示すシール塗布部分Ａにおける積層ウェハ１０１の外周変位量を相殺するための塗布ローラ１０２の高さ補正量を図４（ｃ）に示すように求め、塗布ローラ１０２の高さ補正量をメモリ１４に記憶させる。
【００３２】
次に、制御部１３は、メモリ１４に記憶された塗布ローラ１０２の高さ補正量を読み出して、シール材皿昇降部１２に出力する。
【００３３】
シール材皿昇降部１２は、制御部１３からの塗布ローラ１０２の高さ補正量に応じて、シール材皿１０８を昇降させることにより、塗布ローラ１０２を昇降させて外周シール材１０９の樹脂を積層ウェハ１０１に塗布する。言い換えれば、シール塗布動作時には、各位相θ部分で塗布ローラ１０２の高さを、基準に対して積層ズレδが相殺されるように塗布ローラ１０２を昇降させる。
【００３４】
従って、積層ウェハ１０１の外周変位量を吸収することができ、積層ズレや積層ウェハ１０１の回転中心の偏芯による積層ウェハ１０１の損傷やシールの未塗布部分の発生を防ぐことができる積層ウェハ端面のシール形成装置を提供することができる。
【００３５】
一方、ステップＳ１４において、積層ウェハ１０１の外周変位量が所定量以上である場合には、積層ウェハ１０１の外周面への外周シール材１０９の樹脂の塗布は不可となる（ステップＳ１７）。なお、積層ウェハ１０１の積層ズレの最大値−最小値が１ｍｍである場合には、積層ウェハ１０１のズレは０．５ｍｍである。
【００３６】
図５は、積層ウェハ１０１の長径ａと短径ｂとの差による積層ズレを示す図である。図６は、積層ウェハ１０１の長径側に合わせてシールを塗布する場合と短径側に合わせてシールを塗布する場合を説明するための図である。図４に示すように、長径ａと短径ｂとの差が０．３ｍｍ以下の場合と、長径ａと短径ｂとの差が０．３ｍｍを超える場合とに分けて、点Ａ（塗布ローラ１０２と接触するシール塗布部分）と点Ｂ（点Ａに対して９０°の位置）での外周シール材１０９の樹脂の塗布の状態を示している。
【００３７】
長径ａと短径ｂとの差が０．３ｍｍ以下の場合には、積層ウェハ１０１の長径側に合わせて外周シール材１０９の樹脂を塗布する。この場合、点Ａでは、積層ウェハ１０１に樹脂１２０が塗布される。点Ｂでは、積層ウェハ１０１と塗布ローラ１０２とが離れても樹脂１２０の塗布が可能である。
【００３８】
また、長径ａと短径ｂとの差が０．３ｍｍを超える場合には、積層ウェハ１０１の長径側に合わせて外周シール材１０９の樹脂を塗布する。この場合、点Ａでは、積層ウェハ１０１に樹脂１２０が塗布される。点Ｂでは、積層ウェハ１０１と塗布ローラ１０２とがかなり離れてしまい樹脂１２０の塗布が不可となる。
【００３９】
また、長径ａと短径ｂとの差が０．３ｍｍを超える場合には、積層ウェハ１０１の短径側に合わせて外周シール材１０９の樹脂を塗布する。点Ａでは、積層ウェハ１０１と塗布ローラ１０２とが接触して積層ウェハ１０１の割れが発生する。点Ｂでは、積層ウェハ１０１に樹脂１２０が塗布される。
【００４０】
図６に示すように、積層ウェハ１０１のズレや積層ウェハ１０１の回転中心の偏芯による損傷や未塗布部分を防ぐことができ、シール形成処理の歩留まりを向上させることができる。
【００４１】
なお、本発明は、実施例１に係る積層ウェハ端面のシール形成装置に限定されるものではなく、種々変形して実施できるのは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明のシール形成装置及びシール形成方法は、３次元の半導体装置、３次元の半導体回路に適用可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１１…外周変位センサ、１２…シール材皿昇降部、１３…制御部、１４…メモリ、１０１…積層ウェハ、１０２…塗布ローラ、１０３，１０４，１０６…ローラ、１０５…バネ、１０８…シール材皿、１０９…外周シール材、１１０…ローラ軸。  
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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