JPH01169917A - ウェーハの接着方法 - Google Patents
ウェーハの接着方法Info
- Publication number
- JPH01169917A JPH01169917A JP62333867A JP33386787A JPH01169917A JP H01169917 A JPH01169917 A JP H01169917A JP 62333867 A JP62333867 A JP 62333867A JP 33386787 A JP33386787 A JP 33386787A JP H01169917 A JPH01169917 A JP H01169917A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wafer
- wafers
- heated
- temperature
- bonding
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P90/00—Preparation of wafers not covered by a single main group of this subclass, e.g. wafer reinforcement
- H10P90/19—Preparing inhomogeneous wafers
- H10P90/1904—Preparing vertically inhomogeneous wafers
- H10P90/1906—Preparing SOI wafers
- H10P90/1914—Preparing SOI wafers using bonding
Landscapes
- Element Separation (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
ウェーハの接着方法に関し、
大口径ウェーハにおける未接着領域の発生を抑制するこ
とを目的とし、 絶縁膜を介して２枚のウェーハを接着する際に、両ウェ
ーハの少なくも一方のウェーハを接着面に対して凸状に
変形させた状態で両ウェーハを重ね合わせることにより
構成する。
とを目的とし、 絶縁膜を介して２枚のウェーハを接着する際に、両ウェ
ーハの少なくも一方のウェーハを接着面に対して凸状に
変形させた状態で両ウェーハを重ね合わせることにより
構成する。
本発明はシリコン等からなる２枚のウェーハを絶縁膜を
介して接着し、一方のウェーハを薄膜化して５ＯＩ（シ
リコン・オン・インシユレータ）基板を得る場合のウェ
ーノｈの接着方法に関するＯ〔従来の技術〕 表面に酸化膜を形成したＳｔウエーノ１を重ね合わせ、
熱処理により接着したあと片方にウェーノーを薄膜化し
た、いわゆる貼り付けＳＯＩ基板は高性能ＬＳＩ用基板
として有用である。
介して接着し、一方のウェーハを薄膜化して５ＯＩ（シ
リコン・オン・インシユレータ）基板を得る場合のウェ
ーノｈの接着方法に関するＯ〔従来の技術〕 表面に酸化膜を形成したＳｔウエーノ１を重ね合わせ、
熱処理により接着したあと片方にウェーノーを薄膜化し
た、いわゆる貼り付けＳＯＩ基板は高性能ＬＳＩ用基板
として有用である。
しかしながら大口径ウェーハを均一に接着することは容
易でなく、たいていの場合部分的に接着していない領域
が発生する。未接着領域の存在はそのあとの工程に大き
な彰響を与え素子の歩留まシを著しく低下させる。また
熱処理時に未接着領域の８１が剥離しＳ１片が飛散した
シするとプロセス装置を汚染することにもなる。
易でなく、たいていの場合部分的に接着していない領域
が発生する。未接着領域の存在はそのあとの工程に大き
な彰響を与え素子の歩留まシを著しく低下させる。また
熱処理時に未接着領域の８１が剥離しＳ１片が飛散した
シするとプロセス装置を汚染することにもなる。
本発明はこのような問題点を解決して大口径ウェーハに
おいても未接着領域の発生を抑えるようＫするものであ
る。
おいても未接着領域の発生を抑えるようＫするものであ
る。
接着の均一性を改善する方法としては、接着前のウェー
ハ上ね合わせ時にウェーハ全域を一様に接触させること
と８１０．表面におけるシラノール基と水分の量の制御
が必要である。未接触部分があるとその後の接着工程時
に未接着領域となる。
ハ上ね合わせ時にウェーハ全域を一様に接触させること
と８１０．表面におけるシラノール基と水分の量の制御
が必要である。未接触部分があるとその後の接着工程時
に未接着領域となる。
均一な接触は、ウェーハを重ね合わせるときに接着面に
対してウェーハを凸状に変形させ、ウェーハの中心部か
ら端部へと徐々に接触させることによシ可能である。ウ
ェーハを凸状に均一に変形させるにはウェーハの表裏に
温度差を与えればよい。
対してウェーハを凸状に変形させ、ウェーハの中心部か
ら端部へと徐々に接触させることによシ可能である。ウ
ェーハを凸状に均一に変形させるにはウェーハの表裏に
温度差を与えればよい。
すなわち片方のウェーハを前もって加熱しておきその上
に、よシ低温のウェーハを外力を加えることなく重ねる
。より高温のウェーハと近接することにより、新たに重
ねたウェーハの表裏に温度差が生じ接着面に対して凸状
に変形する。熱の伝導とともにウェーハ表裏の温度差が
小さくなることから変形は小さくなり、ウェーノ・間の
接触は中心部から徐々に端部に進行する。
に、よシ低温のウェーハを外力を加えることなく重ねる
。より高温のウェーハと近接することにより、新たに重
ねたウェーハの表裏に温度差が生じ接着面に対して凸状
に変形する。熱の伝導とともにウェーハ表裏の温度差が
小さくなることから変形は小さくなり、ウェーノ・間の
接触は中心部から徐々に端部に進行する。
このことによシ、間隙を生じることなしに均一にウェー
ハ全域を接触させることができる。また、片方のウェー
ハをあらかじめ加熱しておくことによシ、ウェーハ表面
の過剰なシラノール基や吸着している水分を低減し、新
たな空隙の発生を抑制することができる。シラノール基
は熱処理時に脱水反応し水分を発生するため、表面に吸
着していゐ水分とともに過剰に存在すると新たに空隙を
発生させる。
ハ全域を接触させることができる。また、片方のウェー
ハをあらかじめ加熱しておくことによシ、ウェーハ表面
の過剰なシラノール基や吸着している水分を低減し、新
たな空隙の発生を抑制することができる。シラノール基
は熱処理時に脱水反応し水分を発生するため、表面に吸
着していゐ水分とともに過剰に存在すると新たに空隙を
発生させる。
図（ａ）に示すようＫ Ｓｉウェーハ１をスチーム酸化
し表面に５ｌｉｔ ２を形成する。酸化温度は１１００
℃、酸化時間は１時間、Ｓｉｎ、膜厚は０．５μｍであ
る。次いで図へ）に示すように片方のウェーハｌをカー
ボンヒータ３上にｔき５０−５００℃に加熱する。雰囲
気は不活性ガスもしくは真空中である。
し表面に５ｌｉｔ ２を形成する。酸化温度は１１００
℃、酸化時間は１時間、Ｓｉｎ、膜厚は０．５μｍであ
る。次いで図へ）に示すように片方のウェーハｌをカー
ボンヒータ３上にｔき５０−５００℃に加熱する。雰囲
気は不活性ガスもしくは真空中である。
次に図（ｃ）Ｋ示すように少なくとも加熱中のウェーハ
１より５０℃以上低温のウエーノＳ４を加熱中のウェー
ハ１上に置く。このとき圧力は加え々い。
１より５０℃以上低温のウエーノＳ４を加熱中のウェー
ハ１上に置く。このとき圧力は加え々い。
また、いずれかのウェーハに酸化膜がなくともよい。重
ねたウェー／１４０片面が加熱され接着面に対して凸状
に変形したあと熱の伝達とともに表裏の温度差が小さく
なることにより変形がなくなり、図（ｄ）に示すように
下のウェーハ１と均一に接触する。
ねたウェー／１４０片面が加熱され接着面に対して凸状
に変形したあと熱の伝達とともに表裏の温度差が小さく
なることにより変形がなくなり、図（ｄ）に示すように
下のウェーハ１と均一に接触する。
上に置いたウェーハ４の温度が上昇し宙状状すに近くな
るまで放置したあと、カーボンヒータ３により５００−
１２００℃まで加熱しウェーハ１，４を接着する０この
ときウェーハ１，４間に電圧をかけて静電圧力を発生さ
せウェーハ１，４間の密着性を良くすることは、よシ均
一で強固な接着を得るために効果的である。片面加熱で
は基板に反シが発生するため基板の上にさらにカーボン
ヒータ５を置き均一に加熱したほうがよい。７００℃以
上になったら加熱をやめ基板を取り出して、通常の電気
炉で７００−１２００℃まで加熱してもよい。
るまで放置したあと、カーボンヒータ３により５００−
１２００℃まで加熱しウェーハ１，４を接着する０この
ときウェーハ１，４間に電圧をかけて静電圧力を発生さ
せウェーハ１，４間の密着性を良くすることは、よシ均
一で強固な接着を得るために効果的である。片面加熱で
は基板に反シが発生するため基板の上にさらにカーボン
ヒータ５を置き均一に加熱したほうがよい。７００℃以
上になったら加熱をやめ基板を取り出して、通常の電気
炉で７００−１２００℃まで加熱してもよい。
加熱したウェーハ上に、より低温のウェーハを圧力をか
けずに重ね、ウェーハを凸状に変形させ接触させること
Ｋより、ウェーハ全域で均一な接触を得た。また、片方
のウェーハをあらかじめ加熱しておくことによυ、ウェ
ーハ表面の過剰なシラノール基や吸着している水分を低
減することができ、その後の加熱において未接着領域の
発生を抑制した。このことによケ大ロ径ウェーハにおい
ても未接着領域の発生を抑制することができ接着の均一
性を大幅に改善することができた０
けずに重ね、ウェーハを凸状に変形させ接触させること
Ｋより、ウェーハ全域で均一な接触を得た。また、片方
のウェーハをあらかじめ加熱しておくことによυ、ウェ
ーハ表面の過剰なシラノール基や吸着している水分を低
減することができ、その後の加熱において未接着領域の
発生を抑制した。このことによケ大ロ径ウェーハにおい
ても未接着領域の発生を抑制することができ接着の均一
性を大幅に改善することができた０
図は本発明の一実施例を示す工程順断面図である。
図において、
１．４はウェーハ、
２．２′は絶縁膜（５ｔｏｔ ）、
３はカーボンヒータ、
を示す。
図面の浄書
（ｉｎ）
ＣＣ）
本う宇ら 日月 ６リ −クＥズΣ２づ３ンク“方１図
（ｂ）
＜ｄ）
’ｔｙ′ＶＸＱ ＝Ｈノ＋ＩＱ ｍｊ＝１０Ｅコ手続補
正書（方式） 昭和６３年４月２８日 昭和６２年特許願第３３３８６７号 ２ 発明の名称 ウェーハの接着方法 ３ 補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 神奈川県用崎市中原区上小田中１０１５番地名称
（５２２）富士通株式会社 代表者山本卓眞 ４ 代理人 郵便番号 ２１１ 住所 神奈川県用崎市中原区上小田中１０１５番地５
補正により増加する発明の数 なし６ 補正命令の
日付 昭和６３年３月２９日（８８）７、？！正の対
象 ｌ）明ｍ書の発明の詳細な説明の欄 ２）明細書の図面の簡単な説明の欄 ３）明細書添付図面 ８、補正の内容 ｌ）明細書第４頁１５行目の「図（ａ）」を「第１図（
ａ）」と補正する。 ２）同書第４頁１８行目の「図（ｂ）」を「第１図（ｂ
）」と補正する。 ３）同書箱５頁３行目の「図（Ｃ）」を「第１図（Ｃ）
」と補正する。 ４）同書箱５頁１０行目の「図（ｄ）」を「第１図（ｄ
）」と補正する。 ５）同書箱６頁１５行目の「図」を「第１図（ａ）乃至
（ｄ）」と補正する。 ９、添付書類の目録 補正図面
正書（方式） 昭和６３年４月２８日 昭和６２年特許願第３３３８６７号 ２ 発明の名称 ウェーハの接着方法 ３ 補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 神奈川県用崎市中原区上小田中１０１５番地名称
（５２２）富士通株式会社 代表者山本卓眞 ４ 代理人 郵便番号 ２１１ 住所 神奈川県用崎市中原区上小田中１０１５番地５
補正により増加する発明の数 なし６ 補正命令の
日付 昭和６３年３月２９日（８８）７、？！正の対
象 ｌ）明ｍ書の発明の詳細な説明の欄 ２）明細書の図面の簡単な説明の欄 ３）明細書添付図面 ８、補正の内容 ｌ）明細書第４頁１５行目の「図（ａ）」を「第１図（
ａ）」と補正する。 ２）同書第４頁１８行目の「図（ｂ）」を「第１図（ｂ
）」と補正する。 ３）同書箱５頁３行目の「図（Ｃ）」を「第１図（Ｃ）
」と補正する。 ４）同書箱５頁１０行目の「図（ｄ）」を「第１図（ｄ
）」と補正する。 ５）同書箱６頁１５行目の「図」を「第１図（ａ）乃至
（ｄ）」と補正する。 ９、添付書類の目録 補正図面
Claims (1)
- 第１および第２のウェーハの少なくとも一方のウェー
ハ上に絶縁膜を形成し該絶縁膜を介して該第１、第２の
ウェーハを接着する方法において、少なくとも一方のウ
ェーハを接着面に対して凸状に変形させた状態で該第１
、第２のウェーハを重ね合わせることを特徴とするウェ
ーハの接着方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62333867A JP2589994B2 (ja) | 1987-12-24 | 1987-12-24 | ウェーハの接着方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62333867A JP2589994B2 (ja) | 1987-12-24 | 1987-12-24 | ウェーハの接着方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01169917A true JPH01169917A (ja) | 1989-07-05 |
| JP2589994B2 JP2589994B2 (ja) | 1997-03-12 |
Family
ID=18270833
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62333867A Expired - Lifetime JP2589994B2 (ja) | 1987-12-24 | 1987-12-24 | ウェーハの接着方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2589994B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0350817A (ja) * | 1989-07-19 | 1991-03-05 | Fujitsu Ltd | Ｓｏｉ基板の製造方法 |
| US5300175A (en) * | 1993-01-04 | 1994-04-05 | Motorola, Inc. | Method for mounting a wafer to a submount |
| US5843832A (en) * | 1995-03-01 | 1998-12-01 | Virginia Semiconductor, Inc. | Method of formation of thin bonded ultra-thin wafers |
| FR2848337A1 (fr) * | 2002-12-09 | 2004-06-11 | Commissariat Energie Atomique | Procede de realisation d'une structure complexe par assemblage de structures contraintes |
| JP2006278971A (ja) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 貼り合わせウエーハの製造方法及びそれに用いるウエーハ保持用治具 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61145839A (ja) * | 1984-12-20 | 1986-07-03 | Toshiba Corp | 半導体ウエ−ハの接着方法および接着治具 |
| JPS6271215A (ja) * | 1985-09-25 | 1987-04-01 | Toshiba Corp | ウエハ接合装置 |
-
1987
- 1987-12-24 JP JP62333867A patent/JP2589994B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61145839A (ja) * | 1984-12-20 | 1986-07-03 | Toshiba Corp | 半導体ウエ−ハの接着方法および接着治具 |
| JPS6271215A (ja) * | 1985-09-25 | 1987-04-01 | Toshiba Corp | ウエハ接合装置 |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0350817A (ja) * | 1989-07-19 | 1991-03-05 | Fujitsu Ltd | Ｓｏｉ基板の製造方法 |
| US5300175A (en) * | 1993-01-04 | 1994-04-05 | Motorola, Inc. | Method for mounting a wafer to a submount |
| US5843832A (en) * | 1995-03-01 | 1998-12-01 | Virginia Semiconductor, Inc. | Method of formation of thin bonded ultra-thin wafers |
| FR2848337A1 (fr) * | 2002-12-09 | 2004-06-11 | Commissariat Energie Atomique | Procede de realisation d'une structure complexe par assemblage de structures contraintes |
| WO2004064132A1 (fr) * | 2002-12-09 | 2004-07-29 | Commissariat A L'energie Atomique | Procede de realisation d'une structure complexe par assemblage de structures contraintes |
| JP2006509376A (ja) * | 2002-12-09 | 2006-03-16 | コミサリヤ・ア・レネルジ・アトミク | 応力下の構造体の組立により複合構造体を作製する方法 |
| US7550052B2 (en) | 2002-12-09 | 2009-06-23 | Commissariat A L'energie Atomique | Method of producing a complex structure by assembling stressed structures |
| JP4778238B2 (ja) * | 2002-12-09 | 2011-09-21 | コミサリヤ・ア・レネルジ・アトミク | 応力下の構造体の組立により複合構造体を作製する方法 |
| JP2006278971A (ja) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 貼り合わせウエーハの製造方法及びそれに用いるウエーハ保持用治具 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2589994B2 (ja) | 1997-03-12 |
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