[發明專利]接合裝置、接合系統以及接合方法

有效

• 申請號: 201910554608.1
• 申請日: 2015-08-07
• 公開（公告）號: CN110416142B
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發明（設計）人: 杉原紳太郎;真鍋英二;古家元;三村勇之;大森陽介
• 申請（專利權）人: 東京毅力科創株式會社
• 主分類號: H01L21/68
• 分類號: H01L21/68;H01L21/683;H01L21/67
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

本發明提供接合裝置、接合系統以及接合方法。接合裝置(41)包括：上吸盤(140)，其用于對上晶圓(Wsubgt;U/subgt;)進行真空吸引而將該上晶圓(Wsubgt;U/subgt;)吸附保持于下表面；以及下吸盤(141)，其設于上吸盤(140)的下方，用于對下晶圓(Wsubgt;L/subgt;)進行真空吸引而將該下晶圓(Wsubgt;L/subgt;)吸附保持于上表面。下吸盤(141)具有用于對下晶圓(Wsubgt;L/subgt;)進行真空吸引的主體部(190)和設于主體部(190)上且與下晶圓(Wsubgt;L/subgt;)的背面相接觸的多個銷(191)。設于主體部(190)的中心部的銷(191a)的頂端位置高于設于主體部(190)的外周部的銷(191b)的頂端位置。

本申請是申請號為201510484914.4、申請日為2015年8月7日、發明名稱為“接合裝置、接合系統以及接合方法”的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及用于將基板彼此接合的接合裝置、具有該接合裝置的接合系統、以及使用了該接合裝置的接合方法。

背景技術

近年來，半導體器件的高集成化不斷發展。在水平面內配置高集成化的多個半導體器件并用布線連接這些半導體器件而進行產品化時，會擔心由于布線長度增加而導致布線的電阻變大以及布線延遲變大的情況。

因此，提出有使用對半導體器件進行三維層疊的三維集成技術的方案。在該三維集成技術中，例如，使用例如專利文獻1所記載的接合系統來進行兩張半導體晶圓(以下，稱為“晶圓”)的接合。例如，接合系統包括：表面改性裝置，其用于對晶圓的要被接合的表面進行改性；表面親水化裝置，其用于使晶圓的利用該表面改性裝置改性后的表面親水化；以及接合裝置，其用于將利用該表面親水化裝置進行了表面親水化的晶圓彼此接合。在該接合系統中，在表面改性裝置中對晶圓的表面進行等離子體處理并對該表面進行改性，接著在表面親水化裝置中對晶圓的表面供給純水并使該表面親水化，之后，在接合裝置中利用范德華力和氫鍵結合(分子間力)使晶圓彼此接合。

所述接合裝置具有：上吸盤，其用于在下表面保持一晶圓(以下，稱作“上晶圓”。)；下吸盤，其設于上吸盤的下方，用于在上表面保持另一晶圓(以下，稱作“下晶圓”。)；以及推動構件，其設于上吸盤，用于對上晶圓的中心部進行按壓。在該接合裝置中，在將由上吸盤保持的上晶圓和由下吸盤保持的下晶圓相對配置的狀態下，利用推動構件對上晶圓的中心部和下晶圓的中心部進行按壓而使兩者相抵接，之后，在使上晶圓的中心部和下晶圓的中心部相抵接的狀態下，自上晶圓的中心部起朝向外周部去將上晶圓和下晶圓依次接合。

專利文獻1：日本特許第5538613號公報

發明內容

發明要解決的問題

另外，在專利文獻1所記載的方法中，由于在利用上吸盤保持上晶圓的外周部的狀態下利用推動構件使上晶圓的中心部向下晶圓的中心部側下降，因此，該上晶圓以向下方凸起地翹曲的方式伸出。于是，在使晶圓彼此接合時，存在上晶圓和下晶圓以在水平方向上錯開的方式相接合的情況。例如，在接合了的晶圓(以下，稱作“重合晶圓”。)中，即使上晶圓的中心部和下晶圓的中心部相一致，在上晶圓的外周部和下晶圓的外周部也會沿水平方向產生錯位(縮放)。

然而，在專利文獻1所記載的接合系統中，沒有考慮到抑制所述重合晶圓的水平方向上的錯位。因而，在以往的晶圓之間的接合處理中，存在改善的余地。

本發明是鑒于該點而做出的，其目的在于，對要被接合的基板彼此的水平方向位置適當地進行調節而適當地進行該基板彼此的接合處理。

用于解決問題的方案