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JP5561423B2 - Joining method and joining apparatus - Google Patents

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JP5561423B2 JP2013209150A JP2013209150A JP5561423B2 JP 5561423 B2 JP5561423 B2 JP 5561423B2 JP 2013209150 A JP2013209150 A JP 2013209150A JP 2013209150 A JP2013209150 A JP 2013209150A JP 5561423 B2 JP5561423 B2 JP 5561423B2
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Description

本発明は、接合方法に関する。より詳細には、ウエハ等の基板を貼り合わせる場合の接合方法および接合装置に関する。   The present invention relates to a joining method. More specifically, the present invention relates to a bonding method and a bonding apparatus for bonding substrates such as wafers.

各々に素子および回路が形成された基板を積層した積層型の半導体装置がある(特許文献1参照)。積層型の半導体装置は、立体的な構造を形成することにより、実装面積を拡大することなく実効的に高い実装密度を有する。また、積層された基板相互の配線が短いので、動作速度の向上にも寄与するといわれている。   There is a stacked semiconductor device in which substrates each having an element and a circuit formed thereon are stacked (see Patent Document 1). A stacked semiconductor device has a high mounting density by forming a three-dimensional structure without increasing the mounting area. Further, it is said that the wiring between the stacked substrates is short, which contributes to an improvement in operation speed.

基板を貼り合わせる場合には、互いに平行に保持された一対の基板を加圧して圧接させる。このため、一対の基板を平行に保持して加圧する接合装置が用いられる(特許文献2参照)。
特開平11−261000号公報 特開2005−251972号公報
When the substrates are bonded together, a pair of substrates held in parallel with each other is pressed and pressed. For this reason, a bonding apparatus that holds and pressurizes a pair of substrates in parallel is used (see Patent Document 2).
JP 11-261000 A JP 2005-251972 A

接合する一対の基板を完全に平行にすることは難しく、一方の基板が僅かに傾斜した状態で加圧が開始される場合がある。このような場合、傾いた基板が加圧された状態で揺動して、基板の面と平行な方向に位置ずれが生じる場合がある。このようなずれが、接合面に形成されたバンプの径よりも大きい場合は基板相互の電気的接続がとれず、積層半導体装置としての機能が得られない。また、接合装置による基板の保持が強固な場合は、位置ずれを生じる応力が基板自体に作用して、基板が損傷する場合もある。   It is difficult to make the pair of substrates to be joined completely parallel, and pressurization may be started in a state where one substrate is slightly inclined. In such a case, the tilted substrate may oscillate in a pressurized state, and a positional shift may occur in a direction parallel to the surface of the substrate. When such a deviation is larger than the diameter of the bump formed on the bonding surface, the substrates cannot be electrically connected to each other, and a function as a laminated semiconductor device cannot be obtained. In addition, when the substrate is firmly held by the bonding apparatus, a stress that causes a positional shift may act on the substrate itself, and the substrate may be damaged.

そこで、上記課題を解決すべく、本発明の第1の形態として、一対の基板の一方の基板を固定する固定段階と、一方の基板に対向して配置される他方の基板を揺動自在に保持する保持段階と、一方の基板の面方向に沿った他方の基板の位置を合わせる位置合わせ段階と、他方の基板を一方の基板に向かって変位させる変位段階と、他方の基板の変位により相互に密着した一対の基板を加圧して、一対の基板を相互に接合する圧接段階とを含む接合方法であって、位置合わせ段階は、他方の基板の揺動により生じる一方の基板の面方向に沿った他方の基板の位置ずれを打ち消すように、他方の基板の位置を補正する位置補正段階を含む接合方法が提供される。   Therefore, in order to solve the above-mentioned problem, as a first embodiment of the present invention, a fixing stage for fixing one substrate of a pair of substrates, and the other substrate disposed opposite to the one substrate can be swung freely. A holding step, a positioning step for aligning the other substrate along the surface direction of one substrate, a displacement step for displacing the other substrate toward the one substrate, and a displacement of the other substrate. Pressurizing a pair of substrates in close contact with each other and joining the pair of substrates to each other, wherein the alignment step is performed in the surface direction of one substrate caused by the oscillation of the other substrate. A bonding method is provided that includes a position correction step of correcting the position of the other substrate so as to cancel the misalignment of the other substrate along.

また、本発明の第2の形態として、一対の基板の一方の基板を固定する固定部と、一方の基板に対向して配置される他方の基板を揺動自在に保持する保持部と、一方の基板の面方向に沿った他方の基板の位置を合わせる位置合わせ部と、他方の基板を一方の基板に向かって変位させ、相互に密着した一対の基板を加圧して、一対の基板を相互に接合する駆動部と、他方の基板の揺動により生じる一方の基板の面方向に沿った他方の基板の位置ずれを打ち消すように他方の基板の位置を補正すべく、位置合わせ部の作動を制御する補正制御部とを備える接合装置が提供される。   Further, as a second embodiment of the present invention, a fixing portion for fixing one substrate of a pair of substrates, a holding portion for swingably holding the other substrate disposed opposite to the one substrate, A positioning unit that aligns the position of the other substrate along the surface direction of the substrate, and the other substrate is displaced toward the one substrate, and the pair of substrates that are in close contact with each other are pressurized, so that the pair of substrates is And an operation of the alignment unit to correct the position of the other substrate so as to cancel the positional deviation of the other substrate along the surface direction of the one substrate caused by the swing of the other substrate. There is provided a joining apparatus including a correction control unit for controlling.

なお、上記の発明の概要は、本発明の全ての特徴を列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションも発明となり得る。   The above summary of the invention does not enumerate all the features of the present invention. Further, a sub-combination of these feature groups can be an invention.

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明する。以下に記載する実施形態は、特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせ全てが発明の解決に必須であるとは限らない。   Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention. The embodiments described below do not limit the invention according to the claims. In addition, not all combinations of features described in the embodiments are essential for the solution of the invention.

図1は、接合装置100の構造を模式的に示す断面図である。接合装置100は、枠体110の内側に配置された、駆動部120、昇降テーブル130、固定テーブル140、ロードセル150および、制御部180を備える。   FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the structure of the bonding apparatus 100. The joining apparatus 100 includes a drive unit 120, a lifting table 130, a fixed table 140, a load cell 150, and a control unit 180 disposed inside the frame body 110.

枠体110は、互いに平行で水平な天板112および底板116と、天板112および底板116を結合する複数の支柱114とを備える。天板112、支柱114および底板116は、それぞれ高剛性な材料により形成され、後述する接合におけるウエハ162、164への加圧の反力が作用した場合も変形が生じない。   The frame 110 includes a top plate 112 and a bottom plate 116 that are parallel to each other and a plurality of columns 114 that couple the top plate 112 and the bottom plate 116. The top plate 112, the support column 114, and the bottom plate 116 are each formed of a highly rigid material, and no deformation occurs even when a reaction force of pressure applied to the wafers 162 and 164 in the later-described bonding is applied.

枠体110の内側において、底板116の上には、駆動部120が配置される。駆動部120は、底板116の上面に固定されたシリンダ124と、シリンダ124の内側に配置されたピストン122とを有する。ピストン122は、図示されていない流体回路、カム、輪列等により駆動されて、図中に矢印Zにより示す、底板116に対して直角な方向に昇降する。また、ピストン122は、複数の水平なキー126を有する平面を上端に有する。キー126は紙面に対して奥行き方向に形成される。   The drive unit 120 is disposed on the bottom plate 116 inside the frame body 110. The drive unit 120 includes a cylinder 124 that is fixed to the upper surface of the bottom plate 116 and a piston 122 that is disposed inside the cylinder 124. The piston 122 is driven by a fluid circuit (not shown), a cam, a train wheel, and the like, and moves up and down in a direction perpendicular to the bottom plate 116 indicated by an arrow Z in the drawing. The piston 122 has a plane having a plurality of horizontal keys 126 at the upper end. The key 126 is formed in the depth direction with respect to the paper surface.

ピストン122の上端には、昇降テーブル130が装着される。昇降テーブル130は、基板保持部132、球面座134、Xステージ136およびYステージ138を有する。Yステージ138は、キー126と嵌合するキー溝を下面に有して、ピストン122の上面に装着される。これにより、Yステージ138は、ピストン122の頂部において紙面に直交する方向に変位する。   A lifting table 130 is attached to the upper end of the piston 122. The lift table 130 includes a substrate holding part 132, a spherical seat 134, an X stage 136, and a Y stage 138. The Y stage 138 has a key groove on the lower surface that fits the key 126 and is mounted on the upper surface of the piston 122. As a result, the Y stage 138 is displaced in the direction perpendicular to the paper surface at the top of the piston 122.

Xステージ136は、Yステージ138の上面に装着され、紙面と平行に形成された嵌め合い構造によりYステージ138と嵌合する。これにより、Xステージ136は、紙面と平行に変位する。これらXステージ136およびYステージ138の動作を併せることにより、X−Y平面上の任意の変位が得られる。球面座134は、Xステージ136の上面に形成された球面状の凹部と相補的な形状の下面を有し、Xステージ136上に揺動自在に支持される。   The X stage 136 is mounted on the upper surface of the Y stage 138 and is fitted to the Y stage 138 by a fitting structure formed in parallel with the paper surface. As a result, the X stage 136 is displaced parallel to the paper surface. By combining the operations of the X stage 136 and the Y stage 138, an arbitrary displacement on the XY plane can be obtained. The spherical seat 134 has a lower surface complementary to a spherical recess formed on the upper surface of the X stage 136, and is supported on the X stage 136 in a swingable manner.

このように、接合装置100は、Xステージ136およびYステージ138を含む基板変位機構を備える。この基板変位機構は、ウエハ162、164を位置合わせする場合に用いることができる他、ウエハ164の位置を補正する場合にも仕様できる。これにより、ハードウェハ資源を増加させることなく、後述の位置補正を実行できる。   As described above, the bonding apparatus 100 includes the substrate displacement mechanism including the X stage 136 and the Y stage 138. This substrate displacement mechanism can be used when aligning the wafers 162 and 164 and can also be used when correcting the position of the wafer 164. As a result, position correction described later can be executed without increasing hard wafer resources.

球面座134の上面には、基板保持部132が搭載される。基板保持部132は、静電吸着、負圧吸着等により上面にウエハ164を吸着する。これにより、基板保持部132に保持されたウエハ164の移動または脱落が抑制される。また、基板保持部132が揺動した場合は、基板保持部132に吸着されたウエハ164も共に揺動する。   A substrate holder 132 is mounted on the upper surface of the spherical seat 134. The substrate holding part 132 attracts the wafer 164 to the upper surface by electrostatic adsorption, negative pressure adsorption or the like. Thereby, the movement or dropping of the wafer 164 held by the substrate holding part 132 is suppressed. Further, when the substrate holding part 132 swings, the wafer 164 adsorbed on the substrate holding part 132 also swings together.

一方、固定テーブル140は、基板保持部142および複数の懸架部144を有する。懸架部144は、天板112の下面から垂下される。基板保持部142は、懸架部144の下端近傍において下方から支持され、昇降テーブル130に対向して配置される。基板保持部142も、静電吸着、負圧吸着等による吸着機構を有し、下面にウエハ164を吸着して保持する。   On the other hand, the fixed table 140 includes a substrate holding part 142 and a plurality of suspension parts 144. The suspension part 144 is suspended from the lower surface of the top plate 112. The substrate holding part 142 is supported from below in the vicinity of the lower end of the suspension part 144 and is disposed to face the lifting table 130. The substrate holding unit 142 also has an adsorption mechanism such as electrostatic adsorption or negative pressure adsorption, and adsorbs and holds the wafer 164 on the lower surface.

また、懸架部144は、基板保持部142を下方から支持する一方、上方への移動は規制しない。しかしながら、基板保持部142および天板112の間には、複数のロードセル150が挟まれる。これにより、基板保持部142に保持されたウエハ162に印加された圧力が検出されると共に、基板保持部142の上方への変位が規制される。   The suspension part 144 supports the substrate holding part 142 from below, but does not restrict upward movement. However, a plurality of load cells 150 are sandwiched between the substrate holder 142 and the top plate 112. Thereby, the pressure applied to the wafer 162 held by the substrate holding part 142 is detected, and the upward displacement of the substrate holding part 142 is restricted.

また、ロードセル150は、基板保持部142背面の単一平面上の異なる位置において荷重を検出する。これにより、ロードセル150相互の検出値の相違に基づいて、ウエハ162のどの位置に荷重が印加されたかを算出することができる。   Further, the load cell 150 detects a load at different positions on a single plane on the back surface of the substrate holder 142. As a result, it is possible to calculate at which position of the wafer 162 the load is applied based on the difference between the detection values of the load cells 150.

こうして、一対のウエハ162、164の一方のウエハ162を水平に固定する固定テーブル140と、一対のウエハ162、164の他方のウエハ164を、水平面に対して揺動自在に保持する昇降テーブル130と、他方のウエハ164を前記一方のウエハ162の下面に沿った方向すなわち水平方向に位置合わせするXステージ136およびYステージ138と、他方のウエハ164を一方のウエハ162に向かって変位させ、相互に密着した一対のウエハ162、164を加圧して、一対のウエハ162、164を相互に接合する駆動部120と、Xステージ136およびYステージ138を動作させて、他方のウエハ164の一方のウエハ162に対する水平方向の位置合わせを補正して、他方のウエハ164が一方のウエハ162に当接してから密着するまでの間の他方のウエハ164の揺動により生じる、他方のウエハ164の一方のウエハ162に対する水平方向の位置ずれを打ち消す補正制御部180とを備える接合装置100が形成される。以下、この接合装置100の制御部180において実行される位置補正について説明する。   Thus, the fixed table 140 that horizontally fixes one wafer 162 of the pair of wafers 162 and 164, and the lifting table 130 that holds the other wafer 164 of the pair of wafers 162 and 164 in a swingable manner with respect to the horizontal plane. The X stage 136 and the Y stage 138 for aligning the other wafer 164 along the lower surface of the one wafer 162, that is, in the horizontal direction, and the other wafer 164 are displaced toward the one wafer 162, and The driving unit 120 that pressurizes the pair of wafers 162 and 164 that are in close contact with each other, and operates the X stage 136 and the Y stage 138 to operate the one wafer 162 of the other wafer 164. The other wafer 164 is corrected to the horizontal alignment with respect to the other wafer 164. And a correction control unit 180 that cancels a horizontal position shift of the other wafer 164 with respect to the one wafer 162 caused by the swinging of the other wafer 164 between the contact and contact with the wafer 164. Is done. Hereinafter, the position correction executed in the control unit 180 of the joining apparatus 100 will be described.

なお、図1に示す状態は、接合装置100の動作において初期状態に相当する。この状態では、駆動部120のピストン122がシリンダ124の中に引き込まれており、昇降テーブル130は降下している。従って、昇降テーブル130および固定テーブル140に保持されたウエハ162、164の間には広い間隙がある。接合の対象となる一対のウエハ162、164は、上記間隙に対して側方から装入されて、昇降テーブル130または固定テーブル140に保持される。   The state shown in FIG. 1 corresponds to the initial state in the operation of the bonding apparatus 100. In this state, the piston 122 of the drive unit 120 is drawn into the cylinder 124, and the lifting table 130 is lowered. Therefore, there is a wide gap between the wafers 162 and 164 held on the lifting table 130 and the fixed table 140. A pair of wafers 162 and 164 to be bonded are loaded from the side with respect to the gap and held on the lift table 130 or the fixed table 140.

ウエハ164を保持した昇降テーブル130は、Xステージ136およびYステージ138を動作させることにより、保持されたウエハ164を水平に移動させて、ウエハ164に対して水平方向に位置合わせすることができる。   The elevating table 130 holding the wafer 164 can move the held wafer 164 horizontally by moving the X stage 136 and the Y stage 138, and can align the wafer 164 in the horizontal direction.

ウエハ164を保持した基板保持部132は、駆動部120の動作により上昇させることができる。これにより、ウエハ164は、やがてウエハ162に当接する。ウエハ164に対して外力が作用した場合、球面座134により基板保持部132が揺動するので、駆動部120により加圧することにより、ウエハ162、164は相互に密着する。なお、球面座134による揺動の揺動中心Cは、昇降テーブル130の基板保持部132の上面に位置するものとする。   The substrate holding unit 132 holding the wafer 164 can be raised by the operation of the driving unit 120. As a result, the wafer 164 eventually comes into contact with the wafer 162. When an external force is applied to the wafer 164, the substrate holder 132 is swung by the spherical seat 134, and the wafers 162 and 164 are brought into close contact with each other by being pressurized by the driving unit 120. It is assumed that the swing center C of the swing by the spherical seat 134 is located on the upper surface of the substrate holding part 132 of the lifting table 130.

こうして接合されたウエハ162、164では、各々の表面に形成された信号端子が相互に接続され、全体でひとつの回路を形成する。このようにして、積層型半導体装置を製造できる。なお、積層型半導体装置の製造工程においては、ウエハ162、164の間を接着材等により接着して、接合を恒久的にする段階が導入される場合もある。   In the wafers 162 and 164 bonded in this way, signal terminals formed on the respective surfaces are connected to each other to form one circuit as a whole. In this way, a stacked semiconductor device can be manufactured. In the manufacturing process of the stacked semiconductor device, there may be a case where a step of bonding the wafers 162 and 164 with an adhesive or the like to make the bonding permanent is introduced.

図2は、一方が傾斜したウエハ162、164当接させて加圧する場合に生じる現象を示す。ここでは、水平なウエハ162に対して、傾斜角度θで傾斜したウエハ164の縁部が当接した場合を例に挙げて、ウエハ164縁部の当接点Mが、ウエハ162の縁部に対して生じた位置ずれEについて説明する。   FIG. 2 shows a phenomenon that occurs when the wafers 162, 164, which are inclined on one side, are pressed against each other. Here, as an example of the case where the edge of the wafer 164 inclined at an inclination angle θ contacts the horizontal wafer 162, the contact point M of the edge of the wafer 164 is in contact with the edge of the wafer 162. The positional deviation E generated by the above will be described.

なお、ウエハ162、164は、水平方向について中心位置が一致するように位置合わせされている。また、傾斜したウエハ164の揺動中心Cは、基板保持部132の表面に位置して、ウエハ164の接合面からは距離Δh離れているものとする。   The wafers 162 and 164 are aligned so that their center positions coincide with each other in the horizontal direction. Further, it is assumed that the swing center C of the inclined wafer 164 is located on the surface of the substrate holder 132 and is separated from the bonding surface of the wafer 164 by a distance Δh.

全体の位置ずれEは、ウエハ162、164の寸法(半径D)およびウエハ164の傾斜角度θに依存する位置ずれEと、ウエハ164の接合面および揺動中心Cの間隔Δh並びにウエハ164の傾斜角度θに依存する位置ずれEとを含み、下記の式1に示す関係を有する。
E=E+E
=D(1−cosθ)
=Δh・sinθ ・・・[式1]
The total positional deviation E includes the positional deviation E 1 depending on the dimensions (radius D) of the wafers 162 and 164 and the inclination angle θ of the wafer 164, the distance Δh between the bonding surface of the wafer 164 and the swing center C, Including the positional deviation E 2 depending on the inclination angle θ, and has a relationship represented by the following formula 1.
E = E 1 + E 2
E 1 = D (1-cos θ)
E 2 = Δh · sin θ (Formula 1)

換言すれば、ウエハ162、164を接合する場合の、ウエハ164の寸法(半径D)、傾斜角度θ、揺動中心および接合面の間隔Δhに基づいて、位置ずれEを予測することができる。従って、位置ずれEを打ち消すように、ウエハ162、164の位置合わせを補正することができる。   In other words, when the wafers 162 and 164 are bonded, the positional deviation E can be predicted based on the dimension (radius D) of the wafer 164, the inclination angle θ, the swing center, and the bonding surface interval Δh. Therefore, the alignment of the wafers 162 and 164 can be corrected so as to cancel the positional deviation E.

上記補正における補正量は、ウエハ162、164の当接箇所Mの水平位置を検出する当接位置検出段階を実行して、検出された当接位置に基づいて算出できる。また、駆動部120による昇降テーブル130の変位段階において、他方のウエハ164が一方のウエハ162に当接した時点で、他方のウエハ164の水平面に対する傾斜角度θを検出し、当該傾斜角度θに基づいて算出してもよい。   The correction amount in the correction can be calculated based on the detected contact position by executing the contact position detection step of detecting the horizontal position of the contact location M of the wafers 162 and 164. Further, when the other wafer 164 comes into contact with one wafer 162 in the displacement stage of the lifting table 130 by the driving unit 120, the tilt angle θ of the other wafer 164 with respect to the horizontal plane is detected, and based on the tilt angle θ. May be calculated.

なお、傾斜角度θは、種々の方法で検出することができる。例えば、基板保持部132、143の間の距離を計測する距離センサを複数箇所に設けて、それら距離センサの計測結果の差分に基づいて傾斜角度θを幾何学的な計算により算出することができる。距離センサとしては、静電容量式、光学式、磁気式等の非接触型センサを用いることが好ましい。   The inclination angle θ can be detected by various methods. For example, distance sensors that measure the distance between the substrate holders 132 and 143 are provided at a plurality of locations, and the inclination angle θ can be calculated by geometric calculation based on the difference between the measurement results of the distance sensors. . As the distance sensor, it is preferable to use a non-contact type sensor such as a capacitance type, an optical type, or a magnetic type.

また、基板保持部132が水平な場合を基準にして、基板保持部132または基板保持部と一体的に傾斜する部材における特定箇所の垂直方向の変位を計測して、計測結果から傾斜角度θを算出することもできる。なお、傾斜角度θの検出方法がこれらの方法に限定されないことはいうまでもない。   Further, based on the case where the substrate holding part 132 is horizontal, the vertical displacement of a specific location in the substrate holding part 132 or a member that is inclined integrally with the substrate holding part is measured, and the inclination angle θ is determined from the measurement result. It can also be calculated. Needless to say, the method of detecting the tilt angle θ is not limited to these methods.

また、駆動部120による昇降テーブル130の変位段階において、一対のウエハ162、164が複数箇所で同時に当接した場合には、当該複数箇所において発生した応力の合力に基づいて補正量を算出してもよい。即ち、複数箇所で発生した応力の合力を特定箇所で生じた単一の当接による応力と看做して位置補正をした場合も、当接が単一箇所で生じた場合と同様に、有効な補正量を算出できる。これにより、簡単な処理で有効な位置補正を実行できる。   In addition, when the pair of wafers 162 and 164 are in contact with each other at a plurality of locations at the stage of displacement of the lifting table 130 by the driving unit 120, a correction amount is calculated based on the resultant force of the stress generated at the plurality of locations. Also good. In other words, when the position correction is performed considering the resultant force of the stresses generated at multiple locations as the stress due to a single contact occurring at a specific location, it is as effective as when contact occurs at a single location. A correct correction amount can be calculated. Thereby, effective position correction can be executed by a simple process.

図3は、ウエハ162、164を接合した場合に生じる位置ずれを測定した結果をプロットしたグラフである。一方のウエハ164の傾斜角度θを変化させながら接合して、ウエハ162、164に発生した水平方向の位置ずれEを測定した結果を示す。   FIG. 3 is a graph plotting the results of measuring the positional deviation that occurs when the wafers 162 and 164 are bonded. A result of measuring the positional deviation E in the horizontal direction generated on the wafers 162 and 164 by bonding while changing the tilt angle θ of one wafer 164 is shown.

なお、ウエハ162、164は、いずれも直径300mm、厚さ775μmであった。ウエハ164の傾斜角度θが大きくなるにつれて、位置ずれEの要素となる位置ずれE、Eはいずれも大きくなる。その結果、全体の位置ずれEも大きくなることが判る。 The wafers 162 and 164 were both 300 mm in diameter and 775 μm in thickness. As the tilt angle θ of the wafer 164 increases, the positional deviations E 1 and E 2 that are elements of the positional deviation E both increase. As a result, it can be seen that the overall positional deviation E also increases.

図4は、上記のように当接位置がずれたウエハ162、164を加圧して接合させた場合の状態を示す図である。ウエハ164の縁部がウエハ162に当接する所謂片当たりが発生した状態から、駆動部120が更に昇降テーブル130を加圧すると、ウエハ164に加わった荷重により球面座134が滑り、基板保持部132は揺動する。これにより、ウエハ162、164は最終的に相互に密着する。   FIG. 4 is a diagram illustrating a state in which the wafers 162 and 164 whose contact positions are shifted as described above are pressed and bonded. When the drive unit 120 further pressurizes the lifting table 130 from a state where the edge of the wafer 164 abuts against the wafer 162, the spherical seat 134 slides due to the load applied to the wafer 164, and the substrate holding unit 132. Swings. As a result, the wafers 162 and 164 finally come into close contact with each other.

しかしながら、当初の当接位置がずれているので、ウエハ162、164には水平方向の応力が作用する。この水平応力が、基板保持部132、142によるウエハ162、164の保持力を越えた場合は、ウエハ162、164のいずれかまたは両方が水平に変位して、相互に水平方向にずれた状態で接合される。このような接合状態が好ましくないことはいうまでもない。   However, since the initial contact position is deviated, horizontal stress acts on the wafers 162 and 164. When the horizontal stress exceeds the holding force of the wafers 162 and 164 by the substrate holders 132 and 142, either or both of the wafers 162 and 164 are displaced horizontally and are shifted in the horizontal direction. Be joined. Needless to say, such a bonded state is not preferable.

図5は、当接位置がずれたウエハ162、164を加圧して接合させた場合の他の状態を示す図である。基板保持部132、142によるウエハ162、164の保持力が水平応力よりも高い場合は、最終的にウエハ162、164は、中心位置が一致した状態で接合される。しかしながら、ウエハ164がウエハ162に片当たりし且つウエハ162、164が相互に位置ずれした状態から位置合わせされた状態まで変化する過程で、当初の当接位置M(図1参照。)を含む領域Bにおいてウエハ162、164の間に摺動が生じ、いずれかのウエハ162、164の接合面が損傷を受ける場合がある。   FIG. 5 is a diagram showing another state when the wafers 162 and 164 whose contact positions are shifted are pressed and bonded. When the holding force of the wafers 162 and 164 by the substrate holders 132 and 142 is higher than the horizontal stress, the wafers 162 and 164 are finally bonded in a state where the center positions coincide with each other. However, in the process in which the wafer 164 comes into contact with the wafer 162 and the wafers 162 and 164 change from the mutually displaced state to the aligned state, the region including the initial contact position M (see FIG. 1). In B, sliding may occur between the wafers 162 and 164, and the bonding surfaces of any of the wafers 162 and 164 may be damaged.

図6は、本実施例に係る位置補正段階を経た接合装置100の状態を示す図である。ここでは、昇降テーブル130のXステージ136を図上で右方に移動させることにより、ウエハ162のウエハ164に対する位置合わせを補正した状態を示す図である。同図に示すように、ウエハ164の中心から当接箇所Mに向かうX方向へのウエハ164の移動により位置補正をする。これにより、ウエハ162、164は、相互に最縁で当接する。   FIG. 6 is a diagram illustrating a state of the bonding apparatus 100 that has undergone the position correction stage according to the present embodiment. Here, the X stage 136 of the elevating table 130 is moved to the right in the figure to show a state in which the alignment of the wafer 162 with respect to the wafer 164 is corrected. As shown in the figure, position correction is performed by moving the wafer 164 in the X direction from the center of the wafer 164 toward the contact point M. As a result, the wafers 162 and 164 come into contact with each other at the outermost edge.

一方、ウエハ162、164の中心位置は、水平方向について相互に位置がずれている。このように、位置補正段階は、他方のウエハ164を水平方向Xに変位させる操作を含んでもよい。これにより、加圧した場合にウエハ164が生じる揺動に起因する位置ずれを補償できる。   On the other hand, the center positions of the wafers 162 and 164 are shifted from each other in the horizontal direction. As described above, the position correction step may include an operation of displacing the other wafer 164 in the horizontal direction X. As a result, it is possible to compensate for misalignment caused by the oscillation of the wafer 164 when the pressure is applied.

なお、上記のような位置補正段階において、昇降テーブル130およびウエハ164の水平方向Xへの変位による位置合わせに先立って、駆動部120により昇降テーブル130を一旦降下させて、一対のウエハ162、164を相互に離間させた後に補正を実行してもよい。これにより、ウエハ162、164が離間した状態でウエハ164を水平移動させるので、ウエハ162、164が相互に摺動することがない。   In the position correction stage as described above, prior to the positioning by the displacement of the lifting table 130 and the wafer 164 in the horizontal direction X, the lifting table 130 is once lowered by the driving unit 120, so that the pair of wafers 162, 164. The correction may be performed after the two are separated from each other. As a result, the wafer 164 is horizontally moved while the wafers 162 and 164 are separated from each other, so that the wafers 162 and 164 do not slide relative to each other.

こうして位置補正した後に駆動部120を動作させて、一方のウエハ162に当接した縁部を中心に他方のウエハ164を揺動させることにより両ウエハ162、164を互いに面で接触させ、更に加圧すると、ウエハ162、164は、相互に摺動することなく、圧接される。また、圧接された状態では、図5に示すように、相互の中心位置が一致した状態になる。上記の例では、X方向にウエハ164を変位させて位置ずれを補正したが、Y方向またはX方向およびY方向を複合した方向についても同様の補正を実行できる。   After the position is corrected in this way, the drive unit 120 is operated, and the other wafer 164 is swung around the edge contacting the one wafer 162 to bring the two wafers 162 and 164 into contact with each other. When pressed, the wafers 162 and 164 are pressed against each other without sliding. Further, in the pressed state, as shown in FIG. 5, the mutual center positions are in agreement. In the above example, the positional deviation is corrected by displacing the wafer 164 in the X direction. However, the same correction can be executed for the Y direction or a direction in which the X direction and the Y direction are combined.

なお、上記の補正後の変位段階は、他方のウエハ164に作用した荷重により基板保持部132およびウエハ164を揺動させてもよい。また、Xステージ136を円滑に変位させることが好ましい。これにより、自律的な位置合わせにより変位する場合に、ウエハ162、164そのものに作用する応力が低減され、摺動が抑制される。   In the displacement stage after correction, the substrate holding part 132 and the wafer 164 may be swung by a load applied to the other wafer 164. Further, it is preferable to smoothly displace the X stage 136. As a result, in the case of displacement by autonomous alignment, the stress acting on the wafers 162 and 164 itself is reduced, and sliding is suppressed.

図7は、ウエハ162、164を接合した場合に生じる位置ずれを測定してプロットしたグラフである。ここでは、ウエハ164の傾斜角度θを1°に設定して、さまざまな厚さのウエハ164を、水平なウエハ162に接合した。また、ウエハ162、164の直径は300mmであり、ウエハ164の傾斜角度θは1°に固定した。   FIG. 7 is a graph obtained by measuring and plotting the positional deviation that occurs when the wafers 162 and 164 are bonded. Here, the inclination angle θ of the wafer 164 is set to 1 °, and the wafers 164 having various thicknesses are bonded to the horizontal wafer 162. The diameters of the wafers 162 and 164 were 300 mm, and the inclination angle θ of the wafer 164 was fixed at 1 °.

図7に示すように、傾斜角度θを固定してウエハ164の厚さを変化させた場合、位置ずれEは、ウエハ164の厚さに関わりなく一定になる。一方、揺動中心Cと接合面との間隔Δhに依存する位置ずれEは、ウエハ164の厚さが増加するにつれて大きくなる。 As shown in FIG. 7, when the tilt angle θ is fixed and the thickness of the wafer 164 is changed, the positional deviation E 1 becomes constant regardless of the thickness of the wafer 164. On the other hand, the positional deviation E 2 that depends on the distance Δh between the oscillation center C and the bonding surface increases as the thickness of the wafer 164 increases.

図8は、ウエハ162、164を接合した場合に生じる位置ずれを測定してプロットしたグラフである。ここでは、ウエハ164の傾斜角度θを5°に設定した。他の条件は、図7に示した場合と同じにした。   FIG. 8 is a graph obtained by measuring and plotting the positional deviation that occurs when the wafers 162 and 164 are bonded. Here, the inclination angle θ of the wafer 164 is set to 5 °. Other conditions were the same as those shown in FIG.

同図に示すように、傾斜角度θが大きくなると、位置ずれEは、ウエハ164の厚さに関わりなく一定ではあるが、全体に値が大きくなる。このため、全体の位置ずれEも大きくなる。 As shown in the figure, when the tilt angle θ increases, the positional deviation E 1 is constant regardless of the thickness of the wafer 164, but the value increases as a whole. For this reason, the overall positional deviation E also increases.

図9は、接合装置100の変形例を示す図である。なお、以下に説明する部分以外の構造は、図1に示した接合装置と変わらない。そこで、共通の構成要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。   FIG. 9 is a view showing a modified example of the joining apparatus 100. Note that structures other than those described below are the same as those of the bonding apparatus shown in FIG. Therefore, the same components are assigned the same reference numerals, and duplicate descriptions are omitted.

前記したように、接合装置100において、揺動中心Cと接合面との間隔Δhに依存する位置ずれEは、間隔Δhを短縮することにより抑制できる。そこで、図9に示すように、球面座134の径を変更して揺動中心Cを、ウエハ164の接合面に近接させることにより、位置ずれEを抑制できる。 As described above, in the joining apparatus 100, the positional deviation E 2 which depends on the distance Delta] h between the swing center C and the bonding surface can be suppressed by shortening the interval Delta] h. Therefore, as shown in FIG. 9, the positional deviation E 2 can be suppressed by changing the diameter of the spherical seat 134 to bring the swing center C close to the bonding surface of the wafer 164.

このように、基板保持段階において、揺動中心Cを、他のウエハ164の接合面に近接させる操作を含んでもよい。これにより、揺動中心Cと接合面との間隔Δhに依存する位置ずれを抑制することができる。   As described above, in the substrate holding step, an operation of bringing the swing center C close to the bonding surface of another wafer 164 may be included. Thereby, the position shift depending on the space | interval (DELTA) h of the rocking | swiveling center C and a joint surface can be suppressed.

図10は、厚さの相違するウエハ162、164を接合装置100に挿入した状態を示す図である。既に説明した通り、接合装置100にウエハ162、164を挿入する場合に、揺動する基板保持部132に、厚さの薄いウエハ164を搭載して、揺動中心Cとウエハ164の接合面との間隔Δhを小さくすることが好ましい。   FIG. 10 is a view showing a state in which wafers 162 and 164 having different thicknesses are inserted into the bonding apparatus 100. As already described, when the wafers 162 and 164 are inserted into the bonding apparatus 100, the thin wafer 164 is mounted on the swinging substrate holder 132, and the swing center C and the bonding surface of the wafer 164 are connected to each other. It is preferable to reduce the interval Δh.

従って、例えば、一対のウエハ162、164のうち、厚さが大きい積層ウエハ等のウエハ162を、固定テーブル140側の基板保持部142に保持させることが好ましい。即ち、基板保持段階において、一対のウエハ162、164のうち、揺動中心Cが接合面により近くなる厚さを有するいずれかのウエハ164を揺動する基板保持部132に保持させてもよい。   Therefore, for example, among the pair of wafers 162 and 164, it is preferable to hold the wafer 162 such as a laminated wafer having a large thickness on the substrate holding part 142 on the fixed table 140 side. That is, in the substrate holding stage, any one of the wafers 164 having a thickness in which the swing center C is closer to the bonding surface of the pair of wafers 162 and 164 may be held by the swinging substrate holder 132.

これにより、これにより、基板保持部132の揺動によるウエハ164の水平方向の変位が小さくなる。また、揺動による位置ずれをウエハ164の変位により補正する場合に、補正量を小さくすることができる。   Thereby, the horizontal displacement of the wafer 164 due to the swinging of the substrate holding part 132 is reduced. Further, when the positional deviation due to the swing is corrected by the displacement of the wafer 164, the correction amount can be reduced.

図11は、それぞれがバンプ172、174を有するウエハ162、164を接合する場合に生じる現象を説明する図である。ウエハ162、164は、図11に示す例では、先端が隆起したバンプ172、174を有する。圧接されたウエハ162、164において、バンプ172、174は、相互の電気的接続を形成する。   FIG. 11 is a diagram for explaining a phenomenon that occurs when wafers 162 and 164 having bumps 172 and 174 are bonded to each other. In the example shown in FIG. 11, the wafers 162 and 164 have bumps 172 and 174 whose tips are raised. In the wafers 162 and 164 that are in pressure contact, the bumps 172 and 174 form an electrical connection to each other.

上記のようなバンプ172、174を有するウエハ162、164を接合する場合には、バンプ172、174が当接し合う。また、バンプ172、174が相互に当接しない場合は、ウエハ162、164相互の間で電気的な接続が形成されないので、積層半導体装置としての機能が得られない場合もある。   When bonding the wafers 162 and 164 having the bumps 172 and 174 as described above, the bumps 172 and 174 come into contact with each other. Further, when the bumps 172 and 174 do not contact each other, an electrical connection is not formed between the wafers 162 and 164, so that the function as the stacked semiconductor device may not be obtained.

ここで、バンプ幅をd、ウエハ162、164の半径をD、ウエハ164の傾斜角度をθ、ウエハ164の揺動中心Cとウエハ接合面までの最短距離をΔhとした場合、下記の式2が満たされていれば、バンプ172、174は相互に接続される。
d>D(1−cosθ)+Δh・sinθ・・・[式2]
ただし、Dは、揺動の中心から当接箇所までの、他方の基板に平行な距離を表す。
Here, when the bump width is d, the radii of the wafers 162 and 164 are D, the inclination angle of the wafer 164 is θ, and the shortest distance between the swing center C of the wafer 164 and the wafer bonding surface is Δh, the following formula 2 Is satisfied, the bumps 172 and 174 are connected to each other.
d> D (1−cos θ) + Δh · sin θ (Equation 2)
However, D represents the distance parallel to the other board | substrate from the center of rocking | swiveling to a contact location.

換言すれば、上記式2を満たすように補正されれば、それ以上に補正の精度を高くしなくてもよい。これにより、積層半導体装置の機能が有効になる補正を確実に実行できる。また、求められた精度を越えて補正することを避けることができるので、補正により徒に作業時間が増すことも防止される。   In other words, if the correction is performed so as to satisfy the above formula 2, the correction accuracy need not be further increased. Thereby, the correction for enabling the function of the stacked semiconductor device can be surely executed. In addition, since it is possible to avoid correction exceeding the required accuracy, it is possible to prevent an increase in working time due to the correction.

このように、一対の基板のそれぞれが、一対の基板が接合された場合に相互に接続される幅dのバンプを有し、保持段階において、他方の基板の接合面が、揺動の中心に対してΔh離れて保持され、且つ、変位段階において、他方の基板が傾斜角度θで傾斜した状態で一方の基板に当接する場合に、位置補正段階は、上記の式2を満足する範囲まで補正を実行してもよい。   In this way, each of the pair of substrates has bumps having a width d that are connected to each other when the pair of substrates are bonded, and in the holding stage, the bonding surface of the other substrate is at the center of oscillation. On the other hand, when the substrate is held apart by Δh and the other substrate comes into contact with one substrate while being inclined at the inclination angle θ in the displacement step, the position correction step is corrected to a range that satisfies the above-described Expression 2. May be executed.

また、図11に示す例において、位置ずれEを打ち消すようにウエハ164の位置補正を行うことにより、バンプ174がバンプ172上を摺動することを防止することができる。これにより、バンプ174がバンプ172上を摺動することによる両バンプ172,174の破損を、確実に防止することができる。   Further, in the example shown in FIG. 11, the bump 174 can be prevented from sliding on the bump 172 by correcting the position of the wafer 164 so as to cancel the positional deviation E. Thereby, damage to both the bumps 172 and 174 due to the bump 174 sliding on the bump 172 can be reliably prevented.

なお、上記の例は、傾斜角度θがゼロになって、ウエハ162、164が互いに平行になった場合に、向かい合うバンプ同士の位置が完全に一致することを想定している。しかしながら、他の要因によりバンプ172、174に初期位置ずれΔF(ウエハ164の傾斜角度θが零の場合の位置ずれ)が生じている場合がある。このような場合は、上記式2に初期位置ずれΔFを導入して、下記の式3のように表すことができる。
d>D(1−cosθ)+Δh・sinθ+ΔF・・・[式3]
Note that the above example assumes that the positions of the bumps facing each other completely coincide when the inclination angle θ is zero and the wafers 162 and 164 are parallel to each other. However, there may be an initial positional deviation ΔF (positional deviation when the inclination angle θ of the wafer 164 is zero) in the bumps 172 and 174 due to other factors. In such a case, the initial positional deviation ΔF can be introduced into the above equation 2 and expressed as the following equation 3.
d> D (1−cos θ) + Δh · sin θ + ΔF (Equation 3)

従って、ウエハ164の位置を、上記式3が満たされる範囲まで補正することにより、バンプ172,174を有効に接合できる。また、例えば、傾斜角度θを測定する測定装置の分解能に限界があるような場合は、傾斜角度θの値の取り得る範囲が限定されれば、バンプ幅dの取り得る値が所定の範囲内に限定される。   Therefore, the bumps 172 and 174 can be effectively joined by correcting the position of the wafer 164 to a range where the above expression 3 is satisfied. Further, for example, when the resolution of the measuring apparatus that measures the tilt angle θ is limited, if the range that the value of the tilt angle θ can be taken is limited, the value that the bump width d can take is within a predetermined range. It is limited to.

また、測定装置の分解能に限界があることが判っている場合は、ウエハ162,164を設計する段階で、上記式3を満足するようにバンプ172、174の幅dの値を決定することにより、製造段階の歩留りを向上させることができる。   If it is known that the resolution of the measuring device is limited, the value of the width d of the bumps 172 and 174 is determined so as to satisfy the above equation 3 at the stage of designing the wafers 162 and 164. The yield in the manufacturing stage can be improved.

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。また、上記実施の形態に、多様な変更または改良を加え得ることが当業者に明らかである。更に、その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。   As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. In addition, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above embodiment. Furthermore, it is apparent from the description of the scope of claims that embodiments with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.

接合装置100の構造を模式的に示す断面図である。2 is a cross-sectional view schematically showing the structure of the bonding apparatus 100. FIG. 一方が傾斜したウエハ162、164当接させて加圧する場合に生じる現象を示す。A phenomenon that occurs when one of the wafers 162 and 164 inclined on one side is pressed and pressed is shown. ウエハ162、164を接合した場合に生じる位置ずれを測定した結果をプロットしたグラフである。It is the graph which plotted the result of having measured the position shift which arises when wafers 162 and 164 are joined. 接位置がずれたウエハ162、164を加圧して接合させた場合の状態を示す図である。It is a figure which shows the state at the time of pressurizing and bonding the wafers 162 and 164 from which the contact position shifted. 当接位置がずれたウエハ162、164を加圧して接合させた場合の他の状態を示す図である。It is a figure which shows the other state at the time of pressurizing and joining the wafers 162 and 164 from which the contact position shifted | deviated. 位置補正段階を経た接合装置100の状態を示す図である。It is a figure which shows the state of the joining apparatus 100 which passed the position correction step. ウエハ162、164を接合した場合に生じる位置ずれを測定してプロットしたグラフである。6 is a graph obtained by measuring and plotting a positional shift that occurs when wafers 162 and 164 are bonded. ウエハ162、164を接合した場合に生じる位置ずれを測定してプロットしたグラフである。6 is a graph obtained by measuring and plotting a positional shift that occurs when wafers 162 and 164 are bonded. 接合装置100の他の形態を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other form of the joining apparatus 100 typically. 厚さの相違するウエハ162、164を接合装置100に挿入した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which inserted the wafer 162 and 164 from which thickness differs in the joining apparatus 100. FIG. それぞれがバンプ172、174を有するウエハ162、164を接合する場合に生じる現象を説明する図である。It is a figure explaining the phenomenon which arises when wafers 162 and 164 which have bumps 172 and 174, respectively, are joined.

100 接合装置、110 枠体、112 天板、114 支柱、116 底板、120 駆動部、122 ピストン、124 シリンダ、126 キー、130 昇降テーブル、132、142 基板保持部、134 球面座、136 Xステージ、138 Yステージ、140 固定テーブル、144 懸架部、150 ロードセル、162、164 ウエハ、172、174 バンプ、180 制御部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Joining device, 110 Frame body, 112 Top plate, 114 Support column, 116 Bottom plate, 120 Drive part, 122 Piston, 124 Cylinder, 126 key, 130 Lifting table, 132, 142 Substrate holding part, 134 Spherical seat, 136 X stage, 138 Y stage, 140 fixed table, 144 suspension unit, 150 load cell, 162, 164 wafer, 172, 174 bump, 180 control unit

Claims (11)

第1の基板を固定する固定段階と、
前記第1の基板に対向して配置される第2の基板を揺動自在に保持する保持段階と、
前記第1の基板と前記第2の基板とを互いに位置合わせする位置合わせ段階と、
位置合わせされた前記第1の基板および前記第2の基板を相対移動させて互いに接触させる接触段階と、
互いに接触した前記第1の基板および前記第2の基板を加圧して相互に接合する圧接段階と、
を含み、
前記位置合わせ段階は、揺動により傾斜した前記第2の基板の縁部が前記接触段階で前記第1の基板の縁部に当接するように、前記第2の基板の位置を補正する位置補正段階を含む接合方法。
A fixing stage for fixing the first substrate ;
A holding step of swingably holding a second substrate disposed opposite to the first substrate;
An alignment step of aligning the first substrate and the second substrate with each other ;
A contact step of relatively moving the aligned first and second substrates in contact with each other;
A pressure- contacting step of pressurizing and bonding the first substrate and the second substrate in contact with each other ;
Including
In the positioning step, the position correction of correcting the position of the second substrate so that the edge portion of the second substrate tilted by swinging contacts the edge portion of the first substrate in the contact step. A joining method including stages.
前記位置補正段階において、前記第1の基板に対する前記第2の基板の傾斜を検出する傾斜検出段階を含む請求項1に記載の接合方法。 The bonding method according to claim 1, wherein the position correction step includes a tilt detection step of detecting a tilt of the second substrate with respect to the first substrate. 前記傾斜検出段階は、前記第2の基板の前記第1の基板への当接箇所の前記第1の基板の面方向に沿った位置を検出する当接位置検出段階を含み、
前記位置補正段階は、前記当接位置検出段階において検出された当接位置に基づいて補正量を算出する補正量算出段階を含む請求項2に記載の接合方法。
The inclination detection step includes a contact position detection step of detecting a position along a surface direction of the first substrate of a contact portion of the second substrate with the first substrate,
The joining method according to claim 2, wherein the position correction step includes a correction amount calculation step of calculating a correction amount based on the contact position detected in the contact position detection step.
前記接触段階において前記第1の基板および前記第2の基板が複数箇所で当接した場合に、前記補正量算出段階では、当該複数箇所において発生した応力の合力に基づいて前記補正量を算出する請求項3に記載の接合方法。 When the first substrate and the second substrate abut at a plurality of locations in the contact stage , the correction amount calculation step calculates the correction amount based on the resultant force of the stress generated at the plurality of locations. The joining method according to claim 3. 前記位置合わせ段階は、基板変位機構を用いて前記第2の基板を前記第1の基板の面方向に沿って変位させる操作を含み、
前記位置補正段階は、前記基板変位機構を用いて前記第2の基板を前記第1の基板の面方向に沿って変位させる操作を含む
請求項4に記載の接合方法。
The alignment step includes an operation of displacing the second substrate along a surface direction of the first substrate using a substrate displacement mechanism,
The bonding method according to claim 4, wherein the position correction step includes an operation of displacing the second substrate along a surface direction of the first substrate using the substrate displacement mechanism.
前記位置補正段階は、前記第1の基板の面方向に沿った位置合わせの補正に先立って、前記第1の基板および前記第2の基板を相互に離間させる操作を含む請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の接合方法。 The position correction step includes an operation of separating the first substrate and the second substrate from each other prior to correction of alignment along the surface direction of the first substrate. 5. The joining method according to any one of 4 to 4. 前記圧接段階は、前記第2の基板に作用した荷重により当該基板の前記縁部を中心に揺動させる操作を含む請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載の接合方法。 The joining method according to any one of claims 1 to 6, wherein the press-contacting step includes an operation of swinging around the edge portion of the substrate by a load applied to the second substrate. 前記保持段階において、前記揺動の中心を、前記第2の基板の接合面に近接させる操作を含む請求項1から請求項までのいずれか1項に記載の接合方法。 In the holding phase, the center of the swing bonding method according to any one of claims 1 to 6, including an operation to close the joint surface of the second substrate. 前記第1の基板および前記第2の基板のそれぞれが、前記第1の基板および前記第2の基板が接合された場合に相互に接続される幅dのバンプを有し、
前記保持段階において、前記第2の基板の接合面が、前記揺動の中心に対してΔh離れて保持され、且つ、前記位置補正段階において、前記第2の基板が傾斜角度θで傾斜した場合に、
前記位置補正段階は、下記の式1を満足する範囲まで補正を実行する請求項に記載の接合方法。
d>D(1−cosθ)+Δh・sinθ・・・[式1]
ただし、Dは、前記揺動の中心から当接箇所までの距離を表す。
Each of the first substrate and the second substrate has the bump width d which are connected to each other when the first substrate and the second substrate are joined,
In the holding stage, the bonding surface of the second substrate is held at a distance of Δh with respect to the center of the swing, and in the position correction stage, the second substrate is inclined at an inclination angle θ. In addition,
The joining method according to claim 8 , wherein in the position correction step, correction is performed up to a range that satisfies the following expression (1).
d> D (1−cos θ) + Δh · sin θ (Equation 1)
However, D represents the distance from the center of said rocking | swiveling to a contact location.
前記第2の基板を揺動自在に保持する保持段階を含み、A holding step of holding the second substrate in a swingable manner;
前記保持段階において、前記揺動の中心を、前記第2の基板の接合面に近接させる操作を含む請求項7に記載の接合方法。The bonding method according to claim 7, wherein the holding step includes an operation of bringing the center of the oscillation close to a bonding surface of the second substrate.
第1の基板を固定する固定部と、
前記第1の基板に対向して配置される第2の基板を揺動自在に保持する保持部と、
前記第1の基板と前記第2の基板とを互いに位置合わせする位置合わせ部と、
位置合わせされた前記第1の基板および前記第2の基板を相対移動させて互いに接触させる駆動部と、
互いに接触した前記第1の基板および前記第2の基板を加圧して相互に接合する圧接部と、
前記駆動部の駆動により移動したときに、揺動により傾斜した前記第2の基板の縁部が前記第1の基板の縁部に当接するように、前記第2の基板の位置を補正する位置補正部と、
を備える接合装置。
A fixing portion for fixing the first substrate;
A holding portion for swingably holding a second substrate disposed to face the first substrate;
An alignment section for aligning the first substrate and the second substrate with each other ;
A drive unit that relatively moves the aligned first substrate and second substrate to contact each other ;
A pressure contact portion that pressurizes and bonds the first substrate and the second substrate in contact with each other;
Position for correcting the position of the second substrate so that the edge of the second substrate tilted by swinging comes into contact with the edge of the first substrate when moved by driving the drive unit A correction unit;
A joining apparatus comprising:
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