(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２枚のウエーハの鏡面同士を、清浄な条件下で直接接着させて接着基板を形成する際に用いられる一対の接着治具であって、
前記一対の接着治具の一方又は双方に加圧治具挿入用の通孔が形成され、
一方の前記接着治具には基板ずれ防止用の柱が形成され、他方の前記接着治具には前記柱を嵌合する貫通していない孔が形成され、
前記柱の高さ又は前記貫通していない孔の深さによって接着治具同士の離間距離を設定することを特徴とする接着治具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリコンウエーハ等のウエーハ同士を直接接着させて形成される接着基板の製造に用いられる接着治具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来において、例えば、シリコンウエーハ等の２枚の半導体ウエーハを貼り合わせて接着して用いられる接着基板が知られている。
【０００３】
従来の接着方法は、図６（ａ）〜（ｂ）に示す工程で行われる。
【０００４】
すなわち、図６に示すように、平面形状に形成された一対の真空チャック２１，２２を用いて接着半導体基板２５が作製される。
【０００５】
まず、図６（ａ）に示すように、他方の半導体ウエーハ２４を他方の真空チャック２２の平坦な上面に設置しておき、一方の半導体ウエーハ２３は、下面が平面状の一方の真空チャック２１にを吸着させて、半導体ウエーハ２３の鏡面が真空チャック２１のウエーハ吸着面に沿って平面状となるようにする。
【０００６】
次に、図６（ｂ）に示すように、一方の真空チャック２１を下方に移動し、一方の半導体ウエーハ２３を、他方の真空チャック２２上の半導体ウエーハ２４に接触させる。
【０００７】
そして、一方の真空チャック２１の真空度を弱めることにより、図６（ｂ）に示すように、双方の半導体ウエーハ２３，２４が互いに接着され、このようにして接着半導体基板２５が製作される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前述した方法では、接着治具の平坦度の精度や、接着する半導体ウエーハの厚みの精度を良くしないと、鏡面同士を重ね合せた場合に接着開始点が面内で多数発生してしまい、気泡Ｘ混入の原因となっていた。（図６（ｃ）参照。）そこで、本発明は、接着により半導体基板等を形成する際に接着界面への気泡の混入を確実に防止でき、貼り合わせ方法が簡易である接着基板の製造に用いられる接着治具を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本願第１請求項に記載した発明は、２枚のウエーハの鏡面同士を、清浄な条件下で直接接着させて接着基板を形成する際に用いられる一対の接着治具であって、前記一対の接着治具の一方又は双方に加圧治具挿入用の通孔が形成され、一方の前記接着治具には基板ずれ防止用の柱が形成され、他方の前記接着治具には前記柱を嵌合する貫通していない孔が形成され、前記柱の高さ又は前記貫通していない孔の深さによって接着治具同士の離間距離を設定することを特徴とする接着治具である。
【００１０】
本発明は、鏡面同士が向き合っている２枚のウエーハの双方またはどちらか一方を加圧して、前記加圧点を接着開始点として順次接着していくため、従来のように複数の接着点を生じることなく接着することができ、気泡の混入を防止することができる。
しかも、接着治具に加圧治具挿入用の通孔が形成されていると、前記通孔から加圧治具を挿入して、接着治具に吸引保持されているウエーハを押圧することにより、対向するウエーハの鏡面に前記押圧したウエーハの鏡面を加圧接着することができ、前記加圧点を接着開始点として接着することができるため、接着の操作が容易となる。
【００１１】
また、ウエーハを保持する接着治具に、基板ずれ防止用の柱が形成され、さらに、前記柱の高さ、又は前記柱を嵌合する孔の深さによって、ウエーハを適当な離間距離で保持することができ、２枚のウエーハの一点を加圧接着することにより、スムーズに前記２枚のウエーハの鏡面同士を接着することが可能となる。
本発明は、シリコンウエーハ等の半導体基板の接着に用いられるほか、合成石英基板や、サファイヤ基板の接着にも適応できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
図１（ａ），（ｂ）は本発明の参考例に係る接着治具の正面図、図２は前記接着治具の平面図を示す。
【００１４】
本参考例において、接着治具１，２の双方の吸着面は、平面形状に形成されている。そして、前記接着治具１，２のどちらか一方に加圧治具挿入用の通孔３が形成されている。本例においては、接着治具１に前記通孔３が形成されている。接着治具１，２の接着面には図示を省略した複数の溝が形成されており、前記複数の溝は、吸入通路を通じて吸入口に連通されており、前記吸入口は真空ポンプに接続されて、吸着面に保持される半導体ウエーハを吸引するように構成されている。
【００１５】
前記接着治具１，２に半導体ウエーハ４，４が鏡面同士が向かい合うように所定の距離に離間されて吸引保持されている。例えば、１ｍｍ程度の距離で離間されている。また、半導体ウエーハ４，４には、酸化膜が形成されていてもよい。
【００１６】
そして、前記接着治具１の通孔３から先端が突出した加圧治具５を挿入し、前記加圧治具５によって接着治具１に保持された半導体ウエーハ４を裏面から押圧して、一方の半導体ウエーハ４の鏡面の一点を他方の半導体ウエーハ４の鏡面に接着させる。
【００１７】
このとき、図１（ｂ）に示すように、接着治具１，２の吸引を大気に解放すると、それまで接着治具１，２に吸引保持されていた半導体ウエーハ４，４が接着治具１，２から離れ、前記加圧治具５によって加圧された加圧点を接着開始点として瞬時に半導体ウエーハ４，４の鏡面同士が接着して接着半導体基板６が製造される。
【００１８】
このように、本発明の参考例の方法によれば、加圧点を接着開始点として順次周方向に接着していくので、従来のように複数の接着開始点が生じるために発生する気泡の混入を防止することができる。また、半導体ウエーハを加圧接着した時点で、接着治具の吸引を大気に解放して、半導体ウエーハの鏡面同士を瞬時に接着させることが可能となる。
【００１９】
図３は、本発明の参考例に係る他の接着治具の具体例を示す正面図である。図３に示すように、本参考例の接着治具７，９は、双方に加圧治具５を挿入するための通孔８，１０が設けられている。２枚の半導体ウエーハ４，４は、接着治具７，９に吸引保持され、加圧治具５，５によって双方の半導体ウエーハ４，４が押圧されて鏡面同士の一点が接着し、前記加圧点を接着開始点として、円周方向に順次接着して接着半導体基板が製造される。この場合も前述と同様に、加圧接着した時点で、接着治具７，９の吸引を大気に解放するので、半導体ウエーハ４，４は前記加圧点を接着開始点として瞬時に接着され接着半導体基板が製造される。
【００２０】
図４（ａ），（ｂ）は、本発明の参考例に係る接着治具の他の具体例を示す図である。
【００２１】
図４（ａ）は本発明の参考例に係る接着治具の側面図を示し、図４（ｂ）は前記図４（ａ）に示す接着治具の平面図を示す。
【００２２】
図４（ａ），（ｂ）に示すように、一対の接着治具１１，１４は、どちらか一方（本例においては、接着治具１１）に加圧治具５挿入用の通孔１２が形成されている。また、一方の接着治具１４には、基板ずれ防止用の柱１５が対向する接着治具１１方向に突出するように形成されている。本例においては、４本の柱が形成され、そのうち１本の柱１５ａは、半導体ウエーハのオリエンテーションフラット部位に適合するように平面長方形状に形成されている。また、その他の柱１５ｂ，１５ｂは円柱状に形成されている。また、他方の接着治具１１には、前記基板ずれ防止用の柱１５ａ，１５ｂが嵌合する平面長方形状の通孔１３ａ及び平面円形状の通孔１３ｂが形成されている。
【００２３】
このように、一対の接着治具のどちらか一方に基板ずれ防止用の柱が形成されていると、前記柱間に半導体ウエーハを保持することにより、半導体ウエーハの位置決めが容易となり、また、半導体ウエーハの動きを制限してウエーハのずれを防止することが可能となる。
【００２４】
次に、図５を参照して本発明の実施例に係る接着治具を説明する。
図５に示すように、一方の接着治具１９に形成される基板ずれ防止用の柱２０を所定高さとし、また、他方の接着治具１６に形成される前記柱２０が嵌合する孔１８を所定深さに形成すると、接着治具１６，１９間を所定の幅に離間することができ、半導体ウエーハ４，４同士を所定距離離間して保持することができる。また、前記接着治具１６には、前述と同様に加圧治具５挿入用の通孔１７が形成されている。
【００２５】
このように、前記基板ずれ防止用の柱２０及び前記柱２０が嵌合する孔１８の深さにより、半導体ウエーハの大きさ等に合せて半導体ウエーハ４，４を適当な距離で離間して保持することが可能となり、一点を加圧して接着後、前記加圧点を接着開始点として、鏡面同士をスムーズに接着することが可能となる。
【００２６】
本例においては、半導体ウエーハ同士の接着を例に挙げて説明したが、片方のウエーハは合成基板やサファイヤ基板であっても良い。
【００２７】
また、本例では、オリエンテーションフラットの半導体ウエーハを接着する接着方法及び接着治具を例に挙げたが、その他のウエーハにおいても、ウエーハの形状に合せてずれ防止用の柱の本数、形状、大きさ等を変えることにより、任意に対応することができる。
【００２８】
また、本例においては、円盤状の接着治具を例に挙げて説明したが、接着治具の形状は、半導体ウエーハの形状に合せて任意に選択することができ、例えば、ロボットの真空吸着アームに本例のような、加圧治具挿入用の通孔を設けることや、ずれ防止用の柱及び前記柱嵌合用の孔を設けることも可能である。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ウエーハを接着する際に、双方またはどちらか一方のウエーハの任意の一点を加圧して、前記加圧接着点を接着開始点として周辺部位を順次接着していくので、従来のように複数の接着開始点が存在することにより生じていた気泡の混入を防止することができる。
【００３０】
また、本発明の接着治具は、２枚のウエーハの鏡面同士を清浄な条件下で直接接着させて接着基板を形成する際に用いられる一対の接着治具であって、前記一対の接着治具の一方又は双方に加圧治具挿入用の通孔が形成されているので、前記通孔から加圧治具を挿入して、接着治具に保持されているウエーハを押圧することにより、対向するウエーハの鏡面に前記押圧したウエーハの鏡面を加圧接着することができ、前記加圧点を接着開始点として接着することができるため、接着の操作が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の参考例に係る接着治具を示す正面図である。
【図２】  図１に係る接着治具を示す平面図である。
【図３】  本発明の参考例に係る接着治具の他の具体例を示す正面図である。
【図４】  本発明の参考例に係る接着治具の他の具体例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図である。
【図５】  本発明に係る接着治具の具体例を示す正面図である。
【図６】  （ａ）〜（ｃ）は従来の接着基板の製造方法を示す正面図である。
【符号の説明】
１ 接着治具
２ 接着治具
３ 通孔
４ 半導体ウエーハ
５ 加圧治具
６ 接着半導体基板
７ 接着治具
８ 通孔
９ 接着治具
１０ 通孔
１１ 接着治具
１２ 通孔
１３ 通孔
１４ 接着治具
１５ 柱
１６ 接着治具
１７ 通孔
１８ 孔
１９ 接着治具
２０ 柱
２１ 真空チャック
２２ 真空チャック
２３ 半導体ウエーハ
２４ 半導体ウエーハ
２５ 接着半導体基板
Ｘ 気泡
【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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